空间应用系统在新一代载人飞船试验船上完成多项空间科学试验和技术试验

  新一代载人飞船试验船于5月5日18时从中国文昌航天发射场发射升空,在轨飞行2天19小时,完成了多项空间科学实验和技术试验。

  空间应用系统在新飞船试验船开展了金属/陶瓷材料在轨高精度成型实验、空间液体润滑材料摩擦学行为研究实验、宽量程多精度空间微重力加速度测量技术试验等多项科学实(试)验,将为未来我国空间站建设运营以及走向更遥远的深空,进行前瞻科学研究和技术验证。

  

  1金属/陶瓷材料在轨高精度成型实验

  太空制造是提升地外活动能力的战略性关键技术。此次金属/陶瓷材料在轨高精度成型实验突破了丝状材料体系,创新采用立体光刻3D打印技术,针对太空失重环境配制亚微米级精细软物质材料(金属陶瓷材料),通过调整其流变性能,在轨完成对材料形态的精确控制,实现首次空间高精度(表面粗糙度0.2um)立体光刻增材制造技术验证,为我国立体光刻增材制造的应用与发展提供技术储备。

  2空间液体润滑材料摩擦学行为研究实验

  有运动必有磨损,比如大家常见的机械运动机构,其构件由于相对运动必然发生摩擦并产生磨损,形成称为磨屑的摩擦产物,常堆积于运动部位附近并可能对周边表面有所污染,在卫星、飞船及空间站中这一现象同样也不能避免。因此基于降低运动零件的磨损,延长运动零件的使用寿命的目的,通常需要对运动零件摩擦表面加注润滑油、润滑脂或固体润滑进行润滑。

  试验船上搭载了一个“材料摩擦行为实验装置”,以我国空间站运动机构所使用的液体和固液复合润滑材料为研究对象,在轨验证了在微重力环境下对不同表面形貌和不同功能化表面的润湿行为,以及在摩擦化学作用下形成摩擦产物的爬行、迁移规律,为高可靠、长寿命空间润滑系统研制提供理论指导,也可为空间站长期在轨运行故障分析和诊断提供基础数据。

  3宽量程多精度空间微重力加速度测量技术试验

  载人航天器在轨飞行时,会受到地球引力之外多种作用力的干扰,如大气阻力、太阳辐射光压、重力梯度效应、轨道机动、姿态控制、设备运转和乘员活动等,从而达不到完全“失重”状态,而是一种“微重力”环境。“微重力”是对“失重”的偏离,其大小可以通过航天器所受干扰力的加速度值来度量。为了掌握并消除各种干扰对航天器内科学实验载荷影响,为科学实验提供所需高微重力水平实验环境,就需要准确测量科学实验载荷微重力水平。

  本次任务在微重力环境下开展宽量程、宽频段和多分辨率三种不同类型的加速度测量技术试验,验证空间站高微重力实验柜悬浮实验系统和流体物理实验柜主动隔振系统中关键的加速度测量模块功能性能,确保正式产品满足任务要求,同时也为未来空间高精度微重力测量提供技术储备。

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