碩果累累！中國空間站已完成多項科學(xué)實驗和技術(shù)試驗

　　這次天舟六號貨運(yùn)飛船所攜帶的物資中，包括多種實驗樣本，這些樣本將在實驗艙內(nèi)或艙外暴露平臺陸續(xù)開展相關(guān)實驗和試驗。

　　此前，空間站內(nèi)已經(jīng)開展了部分材料艙外暴露實驗，在夢天實驗艙里的實驗機(jī)柜中，也完成了在軌點火測試、液態(tài)金屬熱管理在軌試驗等若干科學(xué)實驗和技術(shù)試驗。

　　艙外暴露實驗為材料篩選提供技術(shù)支撐

　　中國空間站材料艙外暴露實驗分為艙外靜態(tài)實驗、動態(tài)摩擦學(xué)實驗和原位觀測實驗。材料艙外暴露實驗，將為我國空間材料學(xué)的研究、發(fā)展及材料篩選提供技術(shù)支撐。此前，參與艙外靜態(tài)實驗的前后兩個材料箱已打開到位，380多種材料樣品暴露在高輻射、高真空和高低溫差交變較大的空間環(huán)境中。

　　中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心主管設(shè)計師 安美珍：比如說，我們有多孔銅，有鎂合金，像這些材料樣品，在地面可能不大好模擬這些環(huán)境，我們直接把這些金屬材料樣品都暴露在艙外，然后進(jìn)行一個觀測。

　　在動態(tài)摩擦學(xué)實驗中，近20種凝膠或潤滑劑類的材料作為這項實驗的樣品。

　　中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心主管設(shè)計師 安美珍：比如說，我們有固體潤滑、液體凝膠，大概就這兩方面的材料。我們可以設(shè)定不同的轉(zhuǎn)速，有不同的工作溫度，還有不同的工作時間，然后進(jìn)行一個對比測試，來觀察這些潤滑劑對軸承的影響。

　　科研人員還在原位觀測實驗中，對一些材料樣品進(jìn)行了多次在軌拍照和數(shù)據(jù)分析。

　　在軌觀測導(dǎo)電環(huán)磨屑產(chǎn)生過程和團(tuán)簇現(xiàn)象

　　在夢天實驗艙航天基礎(chǔ)試驗機(jī)柜中，有一套導(dǎo)電環(huán)磨屑試驗裝置。經(jīng)過5個多月的初期連續(xù)試驗，試驗裝置在部分圓柱導(dǎo)電環(huán)上成功觀測到磨屑的在軌產(chǎn)生過程和團(tuán)簇現(xiàn)象。試驗取得重大進(jìn)展，對后續(xù)改進(jìn)各類航天器的空間導(dǎo)電環(huán)產(chǎn)品設(shè)計、保證航天器在軌可靠穩(wěn)定運(yùn)行奠定了良好的基礎(chǔ)。

　　液態(tài)金屬熱管理在軌試驗取得成果

　　另外，航天技術(shù)試驗領(lǐng)域液態(tài)金屬熱管理在軌試驗也取得了成果。試驗裝置也安裝于空間站夢天實驗艙航天基礎(chǔ)試驗機(jī)柜中，采用低熔點、生物安全性高且化學(xué)特性穩(wěn)定的鉍基金屬，在空間微重力環(huán)境下開展流動散熱和相變控溫技術(shù)的特性研究和試驗驗證。試驗驗證了鉍基金屬受控熔化等關(guān)鍵技術(shù)，獲取了試驗數(shù)據(jù)，可為相關(guān)設(shè)計提供技術(shù)依據(jù)。

　　預(yù)計年底前完成40次以上在軌燃燒實驗

　　此外，夢天艙內(nèi)燃燒科學(xué)柜中的實驗系統(tǒng)的在軌點火測試也已經(jīng)完成。點火實驗采用甲烷作為燃料，高速相機(jī)下傳的實驗畫面清晰展現(xiàn)了甲烷預(yù)混火焰受擴(kuò)散火焰包圍的形貌。專家介紹，微重力提供了地面無法模擬的條件，由于不受浮力的影響，這種火焰結(jié)構(gòu)是典型的甲烷預(yù)混火焰特征，其外部的擴(kuò)散火焰與地面相同實驗相比更為短而圓。預(yù)計在2023年年底之前，空間站將完成40次以上的在軌燃燒實驗，為微重力燃燒領(lǐng)域取得第一批實驗數(shù)據(jù)。