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“天宫二号”迎来谢幕时刻!让我们看看那些未来世界的“英雄材料”
发布:Iron_MAN10   时间:2019/7/23 9:43:08   阅读:177 
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据中国载人航天工程办公室消息,天宫二号空间实验室已完成全部拓展试验,计划于7月19日择机受控离轨并再入大气层,少量残骸将落入南太平洋预定安全海域。

2016年9月15日,天宫二号空间实验室发射入轨,设计在轨寿命2年,截至目前,已在轨飞行超1000天。

入驻太空两年 天宫二号“很忙”

天宫二号空间实验室是在天宫一号备份目标飞行器基础上改进研制而成,由实验舱和资源舱组成。

天宫二号空间实验室总长10.4米,舱体最大直径3.35米,太阳帆板展开后翼展宽度约18.4米,起飞重量约8.6吨,具有与神舟载人飞船和天舟货运飞船交会对接、实施推进剂在轨补加、开展空间科学实验和技术试验等重要功能。
 

 
天宫二号入驻太空之日起,就开启忙碌的工作模式:“牵手”神舟十一号载人飞船;完成航天员中期驻留;考核面向长期飞行的乘员生活、健康和工作保障等相关技术;还“接待”了天舟一号“快递小哥”,验证推进剂在轨补加技术……可以说,天宫二号不仅忙得有成效,还完成了中国空间站发展的重要使命。
 

 
“火眼金睛”识地球 观海看地探大气

为“天宫二号”太空实验室定制的高性能航天“数码相机”,安装在天宫二号对地观测面的“肚子”上,能够实现跟随天宫二号的飞行角度变化从多个方位对地成像。
 

 
它具有信噪比高的特点,地面分辨率达到100米,所看到的地表景物细节更加精细。这些新型的探测图像将可广泛应用于气象预报、大气探测、气候变化、农业生产、海洋灾害预防、航海安全保障等多种领域。

从种子到种子 空间植物全程培养

随着载人航天的发展,如何在太空中培育植物,是人类长期在太空生活所必须解决的问题。

 
在天宫二号上,搭载有一个温度适宜、光照可控的迷你培养箱。以往的太空植物培养实验周期都不超过20天,只能展开幼苗阶段的实验,而这次是我国首次在空间完成“从种子到种子”全过程的空间植物培养实验。

如果说天宫一号是空间实验室的“入门级”实验飞行器,天宫二号则完全是真正意义上的小型空间实验室,旨在解决一定规模、短期有人照料的空间应用问题,具备开展各种工作和试验的条件。

中国正式迈进“空间站时代”

上世纪90年代,中国制定载人航天“三步走”发展战略:一是航天员上天;二是多人多天飞行、航天员出舱,实现飞船与空间舱的交会对接,并发射短期有人照料的空间实验室;三是建造空间站,解决有较大规模的长期有人照料的空间应用问题。

2011年9月29日,长征二号FT1运载火箭从酒泉卫星发射中心冲天而起,将天宫一号精准发射入轨。随后,天宫一号相继迎来神舟九号和神舟十号,完成航天器组合体控制与管理、航天员在轨驻留保障等一系列技术试验验证,获得大量有价值的数据信息和应用成果。2018年4月2日,它完成使命,落入南太平洋中部区域。

如今,随着天宫二号任务的结束,中国载人航天工程的第三步——空间站工程也将全面展开,中国也由此正式迈进“空间站时代”。

中国空间站——“天宫”

中国空间站命名为“天宫”,其基本构型包括天和核心舱、问天实验舱Ⅰ和梦天实验舱Ⅱ,每个舱段规模20吨级。

空间站在轨运行期间,由神舟载人飞船提供乘员运输,由天舟货运飞船提供补给支持。空间站设计寿命10年,可根据需要,通过维护维修进一步延长寿命。额定乘员3人,乘组轮换期间短期可达6人。

 
天和舱用于空间站的统一管理和控制以及航天员生活,有3个对接口和2个停泊口。停泊口用于问天舱、梦天舱与天和舱组装形成空间站组合体;对接口用于神舟飞船、天舟飞船及其他飞行器访问空间站。
 
 
核心舱“天和”

同时,空间站规划了密封舱内的空间实验柜、舱外暴露实验平台以及共轨飞行的巡天光学舱,支持在轨实施空间天文、空间生命科学与生物技术、微重力基础物理、空间材料科学等学科领域的科学研究与应用项目。
 

密封舱内的空间实验柜

“星空浩瀚无比,探索永无止境”。未来空间站任务中,中国载人航天将以更加开放的姿态在设备研制、空间应用、航天员培养、联合飞行和航天医学等多个方面,积极开展国际交流与合作,与世界各国特别是发展中国家,分享中国载人航天发展成果。为推动世界载人航天技术发展,推动人类命运共同体向太空延伸贡献更多的中国智慧、中国方案、中国力量。

盘点那些未来世界的“英雄材料”

“天宫二号”——我国首个真正意义上的“太空实验室”,它安排了地球科学观测及应用、空间科学实验及探测、应用新技术等领域的十余项高精尖的任务,代表中国科学院牵头负责的中国科学院空间应用工程与技术中心,承担了“天宫二号”任务规划、总体管理和技术集成工作。

“天宫二号”太空实验室史无前例地承载了10余项太空实验,其中有一套工程人员历经三年多攻关专门研制的综合材料实验装置,随着“天宫二号”空间实验室进入太空,开展科学实验。综合材料实验装置由中科院上海硅酸盐研究所牵头,联合国家空间科学中心,兰州技术物理研究所共同承制。其中上海硅酸盐所作为项目牵头单位负责实验装置整机研制,同时承担材料实验炉中加热炉单元和材料样品工作袋的研制,国家空间科学中心承担“材料电控箱”的研制,兰州技术物理研究所承担材料实验炉中真空室和样品管理单元的研制。
 

 
孙悟空的金箍棒、猪八戒的九齿钉耙,以及七星剑、紫金铃等高端武器均出自八卦炉之手,如今,“天宫二号”的综合材料实验装置在制备的材料种类方面更胜一筹,包括了复合材料、金属材料、有机高分子材料和晶体材料等。其中好比科幻英雄的“综合材料”实验就藏在其中。银盘侠、雷神、魔形女、X教授、金刚狼、冰人……本文让您了解都有哪些未来世界的“英雄材料”将会在这个平台诞生!

本次“综合材料实验平台”共配有18个样品材料(12个实验样品,6个热物性测量样品),每次制备或测量6个样品,分三批进行实验。

为了方便大家记忆,这里我们根据材料的特点和漫威人物对应了起来,虽然性能不会非常一致,但力求有相关性,希望你们喜欢~

多晶碲化锌(ZnTe):

这种太赫兹材料未来将帮助我们实现建造更为高效且灵敏的外太空探测器的梦想。
 

 
银盘侠:光溜溜的冲浪板和光溜溜的我,光溜溜的我从光溜溜的冲浪板里冒出来~

在“天宫二号”空间实验室,通过“碲溶剂法”用综合材料实验装置进行微重力下ZnTe:Cu晶体生长的科学实验。

探索微重力下生长晶体的组分分布均匀性、缺陷浓度,研究揭示微重力下“碲溶剂法”生长高质量晶体的过程和机制,用以有效地指导地面晶体生长,提高材料质量,也为空间材料加工积累经验。

目标是在“天宫二号”上完成晶体生长的实验,以期获得组分更为均匀、缺陷浓度低的晶体样品。

介孔基纳米复合材料:

期待更加完美的光通信材料。

雷神:看我胳膊上的大小一致还闪闪发光的铠甲,是不是很有科技感,如果是纳米科技的就更给力啦~

在微重力下,通过对组装有纳米颗粒的有序介孔复合材料(Au/m-SiO2)进行高温处理,制备一类第二相纳米粒子尺寸一致且高度分散的、具有增强的非线性光学响应性能的新型纳米复合材料;通过地基与空间合成材料的实验对比及理论分析,揭示材料显微结构与非线性光学响应之间的关系。

组元复相合金:

1+1+1>3,更轻更小运行速度更快的电子设备是不是很值得期待呢?

三人组:要要切克闹,我们都穿红色不过款式不一样~小虫的胸口有只八脚怪,DD的胸口是DD,DP喜欢红黑两眼银光~要要切克闹,煎饼果子来三套~

采用合金化结合掺杂的方法,如三元体系(Bi-Te-Se和Bi-Te-Sb)和四元体系(Bi-Te-Se-I),可以增强声子散射,降低晶格热导,优化载流子浓度,提高功率因子,从而提高其热电优值(ZT值),为较大幅度提高热电材料的性能和转换效率提供科学依据,为进一步提高我国材料科学实验水平和实验装置的研制能力提供技术积累。

单晶金属合金:

更轻更硬更完美的未来合金材料。
 

魔形女:你喜欢什么类型的女生?我给你变啊~

在空间和地面同样工艺条件下开展Al-Cu-Mg(铝-铜-镁)单晶合金的定向凝固生长实验,对比研究重力和微重力条件下Al-Cu-Mg(铝-铜-镁)单晶合金凝固微观组织的差异,分析微重力对枝晶形态、元素偏析以及疏松、杂晶和雀斑等的影响及相关规律。

闪烁材料:

没有它,骨科医生可再也看不到X光的片子了。


来源:中国腐蚀与防护网

 
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