這些實(shí)驗(yàn)上天了

5 月7 日，我國(guó)長(zhǎng)征五號(hào)B 火箭發(fā)射的新一代載人飛船試驗(yàn)船首次完成太空3D打印。除了太空3D 打印，這枚火箭還帶了哪些科研項(xiàng)目上天？

在軌3D 打印金屬

在探索太空的過(guò)程中，設(shè)備和材料的“補(bǔ)給線(xiàn)問(wèn)題”一直阻礙著人類(lèi)飛向更遠(yuǎn)的空間。隨著太空3D 打印技術(shù)快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)航天器零部件的“自給自足”正在成為可能。

由中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用中心研究團(tuán)隊(duì)研制的“在軌精細(xì)成型實(shí)驗(yàn)裝置”，將創(chuàng)新采用立體光刻3D 打印技術(shù)對(duì)金屬/陶瓷復(fù)合材料進(jìn)行微米級(jí)精度的在軌制造。

太空失重環(huán)境是立體光刻技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)之一，普通的打印漿料在失重條件下無(wú)法保持穩(wěn)定形態(tài)，導(dǎo)致液面起伏、影響打印。科研團(tuán)隊(duì)先后進(jìn)行了數(shù)百次微重力環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)，對(duì)漿料在失重條件下的流變行為及內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行分析，利用化學(xué)及物理方法對(duì)漿料進(jìn)行優(yōu)化，使其從液態(tài)變?yōu)檐浳镔|(zhì)形態(tài)，保證打印順利進(jìn)行。

在太空“摩擦摩擦”

為降低衛(wèi)星、飛船及空間站中運(yùn)動(dòng)零件的磨損，延長(zhǎng)其使用壽命，通常需要對(duì)運(yùn)動(dòng)零件摩擦表面加注潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑。

由中科院專(zhuān)家們研制的“材料摩擦行為實(shí)驗(yàn)裝置”將研究微重力環(huán)境下，液體潤(rùn)滑材料的濕潤(rùn)行為及固體摩擦產(chǎn)物遷移行為，通過(guò)觀(guān)察不同類(lèi)型潤(rùn)滑油在材料表面的浸潤(rùn)現(xiàn)象，分析固體表面狀態(tài)對(duì)液體潤(rùn)滑材料浸潤(rùn)的影響，揭示空間環(huán)境因素特別是微重力環(huán)境對(duì)潤(rùn)滑油潤(rùn)濕行為的作用規(guī)律，為長(zhǎng)壽命潤(rùn)滑技術(shù)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供支持。

達(dá)不到完全“失重”怎么辦

在太空飛行時(shí)，載人航天器受地球引力之外多種作用力的干擾，這會(huì)帶來(lái)一個(gè)后果，即達(dá)不到完全“失重”狀態(tài)。

為掌握并消除各種干擾對(duì)航天器內(nèi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷的影響，為科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供所需微重力水平實(shí)驗(yàn)環(huán)境，首先需要準(zhǔn)確測(cè)量科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷的微重力水平。

為此，科研人員研制了“微重力測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置”，將多種類(lèi)型的微振動(dòng)加速度傳感器集成在同一臺(tái)設(shè)備中進(jìn)行加速度測(cè)量能力的比對(duì)測(cè)試與在軌驗(yàn)證。這也是我國(guó)高精度微機(jī)電系統(tǒng)靜電懸浮加速度計(jì)的首次在軌飛行。（據(jù)來(lái)點(diǎn)科學(xué)）