【產(chǎn)通社，9月20日訊】中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所（Shanghai Institute of Ceramics of the Chinese Academy of Sciences，SICCAS）官網(wǎng)消息，天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室9月15日成功進(jìn)入預(yù)定軌道，其主要負(fù)責(zé)空間實(shí)驗(yàn)方案的技術(shù)實(shí)現(xiàn)和綜合材料實(shí)驗(yàn)裝置的研制，并承擔(dān)了3項(xiàng)材料實(shí)驗(yàn)任務(wù)和6個(gè)樣品的裝置熱特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)；此外，為量子密鑰分配試驗(yàn)提供了碳化硅光學(xué)部件，承擔(dān)了天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室低比值無(wú)機(jī)熱控涂層、耐高溫隔熱材料與組件、單體電池袖套和電池基板表面低輻射熱控涂層、通道照明和艙內(nèi)儀表等多種載荷表面高輻射熱控涂層以及舷窗玻璃及涂層的研制與生產(chǎn)任務(wù)。 


應(yīng)用特點(diǎn)


作為中國(guó)載人航天工程中第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室，天宮二號(hào)裝載全球首臺(tái)空間冷原子鐘、全球首次空地量子密鑰分配試驗(yàn)、綜合材料實(shí)驗(yàn)裝置等14項(xiàng)空間應(yīng)用載荷，是載人航天歷次任務(wù)中應(yīng)用項(xiàng)目最多的一次。涉及微重力流體物理、空間材料科學(xué)、空間生命科學(xué)、空間天文探測(cè)、空間環(huán)境監(jiān)測(cè)、對(duì)地觀測(cè)及地球科學(xué)研究以及新技術(shù)試驗(yàn)等多個(gè)領(lǐng)域。其中，針對(duì)空間材料科學(xué)與應(yīng)用研究目標(biāo)，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所科研團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心和蘭州技術(shù)物理研究所共同承制成功了一套精密的空間材料科學(xué)實(shí)驗(yàn)有效載荷—綜合材料實(shí)驗(yàn)裝置，作為天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室的載荷之一進(jìn)入太空開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。 

“工欲善其事，必先利其器”。要在遙遠(yuǎn)的太空軌道上開(kāi)展空間微重力材料科學(xué)研究并非易事，而綜合材料實(shí)驗(yàn)裝置正是能夠滿(mǎn)足空間材料熔體科學(xué)實(shí)驗(yàn)需求的“利器”。在極其有限的空間資源約束下，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)發(fā)揚(yáng)航天精神，攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，解決了高效節(jié)能保溫技術(shù)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)組件的高可靠性、高精度溫控與樣品位置精密控制等一系列工程化難題，滿(mǎn)足了國(guó)內(nèi)外材料科學(xué)家提出的多種不同材料苛刻實(shí)驗(yàn)條件的應(yīng)用需求。 

綜合材料實(shí)驗(yàn)裝置是集機(jī)、電、熱于一體的綜合性智能化裝備，具有體積小、質(zhì)量輕、功耗低和自動(dòng)化程度高等優(yōu)異特點(diǎn)。加熱器的功耗不到110W，卻能實(shí)現(xiàn)真空環(huán)境下最高950°C的實(shí)驗(yàn)條件，在微重力條件下開(kāi)展新材料、新工藝以及材料科學(xué)機(jī)理問(wèn)題的研究。在空間微重力狀態(tài)下，通過(guò)自動(dòng)控制，綜合材料實(shí)驗(yàn)裝置可將實(shí)驗(yàn)樣品依次進(jìn)行高溫熔化、控制凝固和降溫處理。該實(shí)驗(yàn)裝置計(jì)劃進(jìn)行18個(gè)樣品的空間實(shí)驗(yàn)，分3批次進(jìn)行，每批次6個(gè)。第一批次樣品隨材料實(shí)驗(yàn)爐發(fā)射升空后直接開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，之后由航天員進(jìn)行材料實(shí)驗(yàn)爐的開(kāi)蓋換樣品操作，這將是我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)空間材料實(shí)驗(yàn)的航天員在軌操作。航天員在軌將完成2次開(kāi)蓋換樣品的操作，之后將完成實(shí)驗(yàn)的樣品帶回地面，供科學(xué)家解剖分析研究。第三批次的6個(gè)樣品將留軌進(jìn)行裝置熱特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)傳回地面進(jìn)行分析研究。通過(guò)研究半導(dǎo)體光電子材料、金屬合金及亞穩(wěn)材料、新型功能單晶、納米及復(fù)合材料等材料，揭示在地面重力環(huán)境下難以獲知的材料物理和化學(xué)過(guò)程的規(guī)律，獲得優(yōu)質(zhì)材料的空間制備技術(shù)和生產(chǎn)工藝，指導(dǎo)地面材料加工工藝的改進(jìn)與發(fā)展。 

在綜合材料實(shí)驗(yàn)裝置開(kāi)展的材料實(shí)驗(yàn)中，上海硅酸鹽所科研團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了3項(xiàng)關(guān)鍵材料的制備實(shí)驗(yàn)：Au/m-SiO2介孔基納米復(fù)合材料的空間制備及材料顯微結(jié)構(gòu)與非線性光學(xué)響應(yīng)之間關(guān)系的研究；CsI閃爍晶體材料的空間生長(zhǎng)及微重力與晶體組分分凝關(guān)系的研究；Bi2Te3-Sb2Te3-Te基熱電半導(dǎo)體晶體空間生長(zhǎng)與性能研究，以及第三批次6個(gè)樣品的留軌裝置熱特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)。這些項(xiàng)目在地面進(jìn)行了大量的工藝參數(shù)探索和優(yōu)化，有望獲得具有價(jià)值的原創(chuàng)性的空間科學(xué)研究結(jié)果。此外，上海硅酸鹽所科研團(tuán)隊(duì)提供的碳化硅光學(xué)部件作為量子密鑰分配試驗(yàn)中的關(guān)鍵光學(xué)材料之一，起著重要的作用。研制的碳化硅光學(xué)部件具有良好的抗激光損傷性、高比剛度、高減重率、良好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)異性能，有效降低了有效載荷的重量，同時(shí)為高質(zhì)量通信提供了保障。 

承擔(dān)了天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室輻射器及資源艙用低比值KS-Z無(wú)機(jī)熱控涂層的研制任務(wù)，涂層使用面積高達(dá)數(shù)十平米，有效實(shí)現(xiàn)了艙體表面的溫度控制與平衡；承擔(dān)了資源艙用耐高溫隔熱材料與組件的研制，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度高達(dá)1000°C時(shí)，隔熱材料背面溫度不超過(guò)幾十度，成功實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)與周?chē)考臒岣綦x，具有優(yōu)異的隔熱效果。 

承擔(dān)了單體電池袖套、電池基板表面低輻射熱控涂層的研制任務(wù)，將涂層的輻射率降低到0.05以下，有效控制了單體電池溫度變化，提高了電池效率；承擔(dān)了通道照明、艙內(nèi)儀表等多種載荷表面高輻射熱控涂層的研制，有效地降低了天宮二號(hào)內(nèi)部有效載荷的溫度，為電子器件長(zhǎng)期、高效地工作起到了關(guān)鍵作用。 

承擔(dān)了天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室舷窗玻璃及涂層的研制生產(chǎn)任務(wù)。研制的舷窗玻璃及涂層是密封艙體結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部件，具有優(yōu)異的承壓和光學(xué)性能，承受窗體在低氣壓環(huán)境的內(nèi)外壓差，同時(shí)為空間觀察和成像探測(cè)提供光學(xué)通道，直接關(guān)系到航天員的生命安全和飛行任務(wù)的完成。 


供貨與報(bào)價(jià)


上述材料及相關(guān)載荷保證了天宮二號(hào)的成功發(fā)射與在軌實(shí)驗(yàn)的順利展開(kāi)。查詢(xún)進(jìn)一步信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)官方網(wǎng)站http://www.sic.cas.cn。     （完）