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凯时国际APP 夢天實驗“神器”揭秘:面向微重力科研,規劃約40個實驗項目

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凯时国际APP 10月31日15時37分,搭載空間站夢天實驗艙的長征五號B遙四運載火箭,在我國文昌航天發射場準時點火發射,約8分鐘后,夢天實驗艙與火箭见效分離并準確進入預定軌道,發射任務赢

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凯时国际APP 夢天實驗“神器”揭秘:面向微重力科研,規劃約40個實驗項目

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  10月31日15時37分,搭載空間站夢天實驗艙的長征五號B遙四運載火箭,在我國文昌航天發射場準時點火發射,約8分鐘后,夢天實驗艙與火箭见效分離并準確進入預定軌道,發射任務赢得圓滿见效。新華社 圖

  北京時間2022年10月31日15時37分,搭載空間站夢天實驗艙的長征五號B遙四運載火箭,在我國文昌航天發射場準時點火發射,約8分鐘后,夢天實驗艙與火箭见效分離并準確進入預定軌道,發射任務赢得圓滿见效。這是中國天宮空間站三艙T字構型組合體的终末一個部分。

  夢天實驗艙主要面向微重力科學商榷。中國科學院作為國家戰略科技力量主力軍,研制了超冷原子物理實驗柜、高精度時頻實驗柜、高溫材料科學實驗柜、兩相系統實驗柜、流體物理實驗柜、燃燒科學實驗柜、在線維修裝調操作柜等7個方面的8個科學實驗柜,能夠在微重力基礎物理、空間材料科學、微重力流體物理與燃燒科學等主义開展相關的科學實驗和應用商榷。

  中科院空間應用中心商榷員、空間應用系統副總師劉國寧告訴《中國科學報》:“夢天實驗艙裝載的8個科學實驗柜已經規劃安排約40個科學實驗項目,后續將根據實驗規劃持續開展在軌實驗,預期能夠產出具有國際水平的科學效能,揭示病笃科學規律,并同步推進應用和技術轉移,進一步推動我國空間科學整體水平的普及。”

  11月1日在北京航天飛步履止中心拍攝的空間站夢天實驗艙與空間站組合體在軌完成交會對接。這是夢天實驗艙從19米靠岸點向天和中枢艙前向端口围聚的模擬圖像。新華社 圖

  超冷原子物理實驗柜:提供更高精度檢驗

  超冷原子物理實驗柜是宇宙領先的中國首個微重力超冷原子物理實驗平臺,主要诓骗空間微重力環境條件,成立具有超低溫、大轨范、高質量、適合精密測量的玻色-愛因斯坦凝合態(BEC)使命物質的開放實驗系統,開展前沿基礎物理商榷。

  中科院上海光學精密機械商榷所副商榷員、超冷原子物理實驗柜科學實驗系統副主任設計師汪斌示意,超冷原子物理實驗柜有望制備大地無法實現的絕對零度以上千億分之一度范圍內(10~12K量級)的超低溫量子氣體,觀測到肉眼可見的宏觀量子現象,原子之間互相作用時間增長3個數量級以上。

  “具有這些性格的原子氣體給我們提供了一個獨特窗口和全新視角來径直觀察其獨特的原子行為,讓我們以大地上不成能的神志進入量子力學的奇異宇宙,為基本物理定律提供更高精度的檢驗。”汪斌說。

  高精度時頻實驗柜:開展基礎物理商榷凯时国际APP

  高精度時頻實驗柜是空間站中最復雜的實驗柜,是由2個艙內科學實驗柜和4臺艙外設備組成的一個无缺實驗系統。

  “高精度時頻實驗柜主若是通過不同性格的原子鐘組合,在空間站構建超高精度時間頻率產生和運行的系統,開展基礎物理理論檢驗,并支撑通過微波和激光傳遞鏈路向大地提供超高精度時間頻率信號。”中科院國家授時中心主任,高精度時頻實驗柜科學實驗系統指揮、責任科學家張首剛說。

  高精度時頻系統將為相關基礎物理商榷、相關工程應用、我國標準時間和國際原子時精度的提高着出病笃貢獻。

  張首剛示意,應用高精度時頻系統提供的超高精度時間頻率信號,不错開展相關基礎物理商榷實驗,如引力紅移的測量、精細結構常數變化的探測等,支撐相對論及相關理論的高精度檢驗。該系統不错同步紧要科技設施和工程技術設施的各部分時間,改善紧要設施性能,未來有可能填補洲際大地光鐘比對技術空缺,支撐時間單位“秒”定義的變更。

  燃燒科學實驗柜:完善燃燒基礎理論

  燃燒科學實驗柜是能夠支撑在軌開展微重力燃燒基礎科學商榷的一套科學實驗系統。該系統中氣體供給、點火燃燒、圖像拍攝、廢氣排放等燃燒實驗经过不错全自動進行,能夠測量火焰刻画、結構、溫度、速率、產物組分等信息。

  燃燒科學實驗系統搭載了一套PIV(粒子圖像測速)技術設備,是國際上初次诓骗該技術在空間站環境中開展燃燒速率場測量。燃燒科學實驗柜不错幫助科學家對燃燒基礎科學問題、空天推進、航天器防火滅火、燃燒欺侮物为止等基礎及應用技術展開深切商榷。

  高溫材料科學實驗柜:為空間材料科學提供先進技術

  中科院上海硅酸鹽商榷所商榷員、高溫材料科學實驗柜科學實驗系統主任設計師劉學超介紹,产品展示高溫材料科學實驗柜為空間材料科學商榷提供了多樣化的先進技術條件和功能,便于材料科學家在天外中進行高溫金屬及合金材料、先進半導體材料、功能晶體材料、復合材料、动力材料、生物材料、納米材料和新材料商榷。

  “X射線透射成像實時觀察是高溫材料柜的又一特质,是國際上初次在空間站上行X射線實驗裝置,不错實現材料熔融凝固過程的動態實時成像與實時觀察。”劉學超說。

  高溫材料科學實驗柜首批上行了16支科學實驗樣品,研制團隊對每個上行樣品在大地進行了大都的匹配實驗,并設計了具有抗力學振動功能的3個高溫材料樣品貨包。

  流體物理實驗柜:揭示流體運動新機制

  流體物理實驗柜主要用于空間微重力環境中流體的宏觀、微觀運動規律商榷,建树了10套宏觀轨范的流體動力學測試系統和4套微觀轨范的復雜流體測試系統,還建树了專門的主動懸浮隔振系統,可使實驗系統的環境微重力水平比空間站本底好100倍。

  中科院力學商榷所商榷員,流體物理實驗柜科學實驗系統主任設計師、責任科學家康琦說,微重力環境為流體創造了近乎逸想的各向同性商榷條件,在失重環境中流體不错变成大地無法構建的新體系,流體的運動表現出許多新規律、新機制。

  流體物理實驗柜可開展多種流體體系的動力學過程、擴散過程,相變及自組織行為的在軌微重力實驗,很是了國際空間站3個已有的專用流體實驗柜变成的綜合測試妙技和才能,它將成為國際上技術最完備、設備首先進的空間流體物理實驗平臺。

  兩相系統實驗柜:為空間應用流體物理提供新理論

  兩相系統實驗柜是國際首個專門用于開展空間相變界面流動、蒸發與冷凝、沸騰和熱管傳熱、兩相流動、空間在軌流體处治等科學商榷與技術驗證的整柜級實驗平臺。

  依托該實驗平臺開展系列空間科學實驗商榷,不错發展熱、質交換復雜界面動力學科學理論,為解決我國載人航天工程和深空探測活動中遭遇的空間應用流體物理过火兩相系統關鍵科學問題和工程技術商榷提供新理論、新主意和新步履。

  整柜設計具有我國空間實驗裝置平臺的獨創性和先進性,可滿足未來10年以上多相流與傳熱商榷的空間實驗需求。實驗柜的3個首批實驗項目將開展與歐空局之間的國際合营商榷,提高我國空間站應用商榷的國際影響力和應用效果。

  在線維修裝調操作柜:天外“維修工廠”

  夢天實驗艙設置的在線維修裝調操作柜(以下簡稱在線柜),是一個天外“維修工廠”。

  中科院空間應用中心商榷員、在線維修裝調操作柜主任設計師張璐說:“在線柜最中枢的部分等于多功能操作箱,前边有個透明的面板,不错看到箱內環境,也不错通過面板上的兩個操作孔,诓骗手套,從外部對箱體內的載荷進行操作,大略把透明面板打開,径直對内部的載荷進行操作。”

  同時,在線柜還裝有一套風路循環系統,不错同時實現風冷散熱、廢棄顆粒物的吸赞叹部分氣體的接收處理。箱體里配備有一套靈巧的“機械手”,不错實現多種類的精密操作,操作精度不错達到0.1毫米。

  “在線柜還有一套基于增強現實技術的智能誘導維修系統,航天員如果需要維修操作一些復雜的設備,不错不再使用傳統的說明書、操作手冊等產品,而是選擇戴上增強現實眼鏡,配合誘導維修軟件的率领,在真實的待操作產品上疊加預先制作好的操作率领動畫,使航天員能夠更輕松、更明晰、更直觀地完成操作。”張璐說。

  (原標題《面向微重力科學商榷凯时国际APP,規劃約40個實驗項目 夢天實驗“神器”揭秘》)