陈彦臻 男 14岁 成都市第三十三中学校 陈民星 男 16岁 成都市天府新区新科高级中学校
方案名称：探究在失重条件下的电弧及电弧制备纳米管
实验概述：本实验利用不同火花塞逐渐增大电压而产生电弧，观察分析电弧在太空和地面的迥异情况，以及电弧在太空失重条件下的有关情况，以期对失重条件下电弧的性质有所认识，对电弧在太空中的应用提供一定的基础实验内容和科学数据。同时利用电弧放电法制备纳米材料，取得失重条件下制备出纳米材料的有关成果。
实验设备和材料：传统的汽车单侧极火花塞。将其侧电极弯头改装为一个直径与火花塞直径差不多的金属圆柱，火花塞1、2、3即是如此。
实验装置容器:为坚固密闭绝缘透明的。一个单侧极火花塞1嵌入固定在容器上，一个用作制备纳米管单侧极火花塞4也嵌入固定在容器上；一个单侧极火花塞2在容器内不固定可有限位移，电线穿过容器壁与容器固定，该电线为柔软的电线，该电线另一身份为所接火花塞系绳作用。
实验步骤：卫星上天入轨运行后，接通电源，开始试验，实验开始时间标记为D时。
D+0秒，2个摄像头通电，开始不间断工作，摄像头启动缓存；
D+6秒，容器里的固定火花塞1连通电源，该火花塞首先接通电源，用100秒时间，电压从0匀速增加到卫星约束提供的最大电压；
D+106秒，容器里的固定火花塞1断开电源；
D+107秒，容器的电磁铁开始通电工作10秒，使未固定的火花塞2和3悬浮于容器中；
D+117秒，容器的电磁铁断电停止工作；
D+118秒，容器内悬浮的单侧极火花塞2接通电源，用100秒时间，电压从0匀速增加到卫星约束提供的最大电压；
D+218秒，容器内通电的悬浮的单侧极火花塞2断开电源；
D+219秒，容器的电磁铁开始通电工作10秒，使未固定的火花塞2和3悬浮于容器中；
D+229秒，容器的电磁铁断电停止工作；
D+230秒，容器内悬浮的四侧极火花塞3接通电源，用100秒时间，电压从0匀速增加到卫星约束提供的最大电压；
D+218秒，容器内通电的悬浮的四侧极火花塞3断开电源；
D+230秒，容器里的制备纳米管的火花塞4通电，以卫星能提供的最大电压和电流持续工作100秒；
D+330秒，容器里的制备纳米管的火花塞4断电停止工作；
D+48小时，摄像头停止拍摄记录容器内介质等物质自由运动和变化现象的工作，电源关闭，本实验结束。
地面对照组也完全按上述步骤进行实验，与太空中实验的视频资料和双面胶、容器里的制备纳米管的火花塞阴极上收集的纳米管，进行对比做进一步的分析判断。
方案名称：种子的干燥
实验概述：本实验利用氮气让新鲜种子进入休眠状态，采用现有种子干燥科研实验中常用的袋装氯化锂干燥剂，在太空中对新鲜种子进行干燥。叠加种子在太空中失水造成内部结构变化的过程，进行新类型的太空诱变育种实验。探索太空环境影响植物种子的生理和遗传性状的机理。
实验装置和材料：采用同一批次生理指标基本相同的新鲜大豆豆荚，每一部分数量最低为5个豆荚或其他准备实验时正在出产的植物新鲜种子，如花生、胡豆荚等，如果选用的新鲜种子颗粒较小可以使用透气袋装。新鲜种子和干燥剂都用网格绳索交错牢固固定在对应舱室中。同时干燥容器内有对应地面已经干燥了的相同种子，置于密封隔绝的地面种子对照育种舱。
实验步骤：卫星上天入轨飞行后，电源开关由卫星温控设备控制，温度在20摄氏度以上，电磁阀开启令新鲜种子舱和干燥剂舱连通，风扇同时开始工作。温度在8摄氏度以下电磁阀关闭，新鲜种子舱和干燥剂舱关闭，风扇同时停止工作。根据节目向太空发射的这颗科学遥感和科学实验公益科普卫星，在实行为期六个月的空间科学实验，也就是在卫星上天六个月后返回前，太空干燥种子工作终止。电磁阀关闭隔离新鲜种子舱和干燥剂舱，风扇不再工作。卫星返回后地面后，天上实验的种子和地面对照实验的种子都进行对比育种。
方案名称：北斗卫星定位系统对近地空间位置的定位
实验概述：本实验利用太空飞行器搭载北斗卫星接收机，在距离和环境上远离基准站、接近北斗卫星定位系统部分低轨道在轨卫星的位置，通过北斗卫星定位系统接收机的定位数据和在对应时刻地面用电磁波与可见光手段对本飞行器观测的位置数据对比，探索利用北斗卫星定位系统对近地空间的定位效能，并通过数据对比得出大气层物质对电磁波传播和可见光折射的影响数据。
实验步骤：采用两台北斗卫星定位系统接收机连接《加油！向未来》节目组卫星的星上电脑，设置好以60秒时间为间隔的定位数据，利用星上电脑软件采集记录，数据包含时间和该时刻对应接收到的定位参数。接收机天线可以连接卫星的天线，如果条件允许也可以单独连接天线伸出卫星壳体。其中一台接收机定位解算剔除大气影响修正参数的设置，另一台与地面定位解算设置一样。因为地面使用的接收机都包含了修正参数的设置。可据此对比数据，进而检验该修正参数的误差情况。接收机与电脑时间在发射前与航天系统时间校准。《加油！向未来》节目组卫星进入太空轨道飞行后，接通电源，电脑和接收机按地面该卫星测控站点约定时间点开始工作。电脑记录的数据传回地面，与地面各测控站点（船）的对应电磁波、光学设备测控定位数据对比分析。
另：也可同时搭载美国GPS、俄国格洛纳斯、欧洲的的伽利略全球卫星定位系统的接收机，以及印度区域导航卫星系统和日本准天顶系统的接收机，进行对比实验，通过同一时刻同步测量数据对比其在轨测量的精度、反应速度、作用范围、精度变化规律等。
方案名称：利用失重进一步精确测定阿伏伽德罗常量
实验概述：本实验利用汞和酒精在《加油！向未来》节目组提供的卫星约束条件下的太空失重环境中，样本汞在表面张力的作用下形成完美的球体，以及由于样本汞在失重条件下可以脱离容器壁让毛细现象消失使样本汞体积精确，达到地面无法达到的标准球形，从而提高了流体样本汞体积的测量计算精度。进而进一步精确化阿伏加德罗常量。本实验提供了一种对国际单位制单位数值到太空环境中进一步精确化的新思路，也提供了一种精确化的基本方法和手段。
实验材料：1、四周带有刻度尺标记的透明可密封的容量为500毫升容器；2、1500.00克汞作为本实验的样本，汞在正常大气压力的常温下唯一以液态存在的金属。熔点-38.87℃，沸点356.6℃，银白色液体金属，内聚力很强。汞的化学性质稳定，不溶于水。地面文献已测得样本汞原子半径 1.50×10−10米；3、约400毫升酒精，酒精是一种无色透明液体，凝固点-117.3℃，沸点78.2℃；4、LED灯，摄像头及数据存储设备。
在容器内放入1500.00克汞，然后注满酒精使容器内流体在零摄氏度时压力为一个标准大气压为准，把容器密封。由于汞和酒精表面张力的区别，进入太空失重环境中，汞会在容器中央拉聚成一个完美的球体。三个摄像头置于容器上面、左面、前面三个方向，能清楚拍摄容器内汞和酒精以及容器刻度表尺为准。LED灯在容器外摄像头位置旁。所选用的流体样本汞和酒精在《加油！向未来》节目组提供的卫星约束条件下-25℃～+60℃区间均为稳定液体，使实验能充分利用失重与表面张力带来有益效果。
实验步骤：如果条件允许，在火箭发射时即可打开电源，LED灯和录像设备开始不间断工作，持续观察发射时火箭加载时几个重力、变轨时滑翔阶段不足一个重力乃至失重时，重力不断变化过程中表面张力作用对酒精和汞这两个流体的分离分割状态表现。如果不允许，那等卫星上天进入轨道后电源打开，设备通电开始工作至少200分钟（卫星绕地球飞行一圈以上，温度经历-25℃～+60℃温度变化超过一个周期），通过录像和拍照记录汞球体的尺寸，采集的图像传回地面后，本实验即结束。
方案名称：太空中的自燃
实验概述：实验材料：将一小团棉花放入透明阻燃容器中，容器与臭氧瓶连接，其余密闭。容器内气压尽量低压。臭氧瓶内臭氧压力较高。容器与臭氧瓶有电磁开关严密控制连通。二者连通后气压平衡后应约为1个大气压。摄像头能观察容器内场景。其记录的图像由星上设备传输回地面。一个微型红外线测温仪对容器进行温度检测，其显示屏应出现在摄像头拍摄范围内。实验设备的尺寸和电源等要求，严格控制在《加油！向未来》节目组卫星约束的条件内。本实验也设地面对照组，实验设备和材料星上实验与地面实验均为一致。
实验步骤：卫星上天后，星控设备打开电源，摄像头和红外线测温仪首先工作。然后容器与臭氧瓶的电磁开关通电打开，二者连通，臭氧进入容器。24小时后，电源断开，摄像和测温终止，实验结束。
