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?中国空间站13个科学实验柜 预计可做千项科研项目

2021-05-01 04:24:37大公报 作者:刘凝哲
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  中国空间站天和核心舱4月29日发射入轨,后续如何建成国家太空实验室备受关注。大公报从中科院获悉,目前在空间站天和、问天、梦天三个舱段舱内共安排13个科学实验柜,每个实验柜都是一个高功能密度的太空实验室。这些重大设施可支持在轨实施空间生命科学与生物技术、微重力流体物理和燃烧等学科的科学研究,空间站在轨运营10年以上时间,预计可滚动实施近千项实验项目。其中,此次随天和核心舱升空的无容器材料实验柜,对新型功能材料制备研究等有重要意义。

  空间站是航天员的“太空之家”,也是科学研究的“太空实验室”。极端物理条件下,物质的运动规律、物理化学过程、生命过程等都可能会发生变化,这意味着重大科学突破的可能。

  中国空间站作为国家级太空实验室,在舱内、舱外部署众多重大科学设施,同时利用微重力和辐射环境、航天员较长在轨驻留、天地往返等优势,将开启中国空间科学研究与应用的新时代。

  据介绍,由中国科学院牵头负责的空间应用系统,目前在空间站天和、问天、梦天三个舱段舱内共安排13个科学实验柜,每个实验柜都是一个高功能密度的太空实验室,可支持一个或多个方向的空间科学与应用研究。空间站舱外还安排若干暴露实验平台,同时巡天空间望远镜与空间站共轨飞行。这些重大设施可支持在轨实施空间生命科学与生物技术、微重力流体物理和燃烧、空间材料科学、微重力基础物理、空间天文与天体物理等9个学科领域30余个研究主题的科学研究,空间站在轨运营10年以上时间,预计可滚动实施近千项实验项目。

  双层悬浮隔离振动 独步天下

  此次随天和核心舱发射入轨的重大科学设施主要包括无容器材料实验柜、高微重力科学实验柜等。无容器是利用外界物理场产生的作用力来抵销物体的重力,从而使物体处于一个无接触、无容器的状态。“无容器”技术对微重力环境下金属和非金属无容器深过冷凝固过程与机理研究、具有重大应用背景的新型功能材料制备研究、高温熔体的热物性精确测量研究具有重要意义。

  高微重力科学实验柜则首创採用双层悬浮隔离振动,最大程度上消除振动,完成微重力水平极限挑战,实现比空间站平台高2-3个数量级的高微重力水平。利用其提供的实验条件,将开展国际前沿的空间冷原子干涉实验、检验爱因斯坦等效原理,达到10-12精度水平。

  另据介绍,在天和核心舱任务中,空间应用系统还研製了应用信息与配电、应用流体回路、空间环境要素监测、大型载荷挂点对接装置等支持设备,建立应用任务在轨共用支持条件,为应用任务在轨运营提供支撑和保障;建设和运行天地支持系统,为应用项目的论证、研製、运营和持续产出高水平成果提供全寿命周期支持,推动中国空间科学与应用水平整体跨上新台阶。

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