空間應用系統在新一代載人飛船試驗船上完成多項空間科學試驗和技術試驗

  新一代載人飛船試驗船于5月5日18時從中國文昌航天發射場發射升空,在軌飛行2天19小時,完成了多項空間科學實驗和技術試驗。

  空間應用系統在新飛船試驗船開展了金屬/陶瓷材料在軌高精度成型實驗、空間液體潤滑材料摩擦學行為研究實驗、寬量程多精度空間微重力加速度測量技術試驗等多項科學實(試)驗,將為未來我國空間站建設運營以及走向更遙遠的深空,進行前瞻科學研究和技術驗證。

  

  1金屬/陶瓷材料在軌高精度成型實驗

  太空制造是提升地外活動能力的戰略性關鍵技術。此次金屬/陶瓷材料在軌高精度成型實驗突破了絲狀材料體系,創新采用立體光刻3D打印技術,針對太空失重環境配制亞微米級精細軟物質材料(金屬陶瓷材料),通過調整其流變性能,在軌完成對材料形態的精確控制,實現首次空間高精度(表面粗糙度0.2um)立體光刻增材制造技術驗證,為我國立體光刻增材制造的應用與發展提供技術儲備。

  2空間液體潤滑材料摩擦學行為研究實驗

  有運動必有磨損,比如大家常見的機械運動機構,其構件由于相對運動必然發生摩擦并產生磨損,形成稱為磨屑的摩擦產物,常堆積于運動部位附近并可能對周邊表面有所污染,在衛星、飛船及空間站中這一現象同樣也不能避免。因此基于降低運動零件的磨損,延長運動零件的使用壽命的目的,通常需要對運動零件摩擦表面加注潤滑油、潤滑脂或固體潤滑進行潤滑。

  試驗船上搭載了一個“材料摩擦行為實驗裝置”,以我國空間站運動機構所使用的液體和固液復合潤滑材料為研究對象,在軌驗證了在微重力環境下對不同表面形貌和不同功能化表面的潤濕行為,以及在摩擦化學作用下形成摩擦產物的爬行、遷移規律,為高可靠、長壽命空間潤滑系統研制提供理論指導,也可為空間站長期在軌運行故障分析和診斷提供基礎數據。

  3寬量程多精度空間微重力加速度測量技術試驗

  載人航天器在軌飛行時,會受到地球引力之外多種作用力的干擾,如大氣阻力、太陽輻射光壓、重力梯度效應、軌道機動、姿態控制、設備運轉和乘員活動等,從而達不到完全“失重”狀態,而是一種“微重力”環境?!拔⒅亓Α笔菍Α笆е亍钡钠x,其大小可以通過航天器所受干擾力的加速度值來度量。為了掌握并消除各種干擾對航天器內科學實驗載荷影響,為科學實驗提供所需高微重力水平實驗環境,就需要準確測量科學實驗載荷微重力水平。

  本次任務在微重力環境下開展寬量程、寬頻段和多分辨率三種不同類型的加速度測量技術試驗,驗證空間站高微重力實驗柜懸浮實驗系統和流體物理實驗柜主動隔振系統中關鍵的加速度測量模塊功能性能,確保正式產品滿足任務要求,同時也為未來空間高精度微重力測量提供技術儲備。

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