中国液体润滑首度太空实验
兰州,5月17日(记者丁思) - 中国科学院兰州化学物理研究所(以下简称“兰州化物所”)17日表示,已经开始研究71件舱外暴露实验装置和科学实验样品。这些实验装置和样品在轨道上已经进行了一年,包括18台动态摩擦学装置和134件静态润滑材料样品,并且最近被神舟十七号飞船带回地球。
这些实验装置和样品是在兰州化学物理研究所进行研究的。该所长期从事特殊环境和苛刻工况下材料和技术的研究工作,专注于国家航天航空等高端装备领域对润滑需求和国际学科前沿,构建全链条润滑材料创新研究体系,解决了相关技术难题,为中国航天事业做出了重要贡献。
兰州化物所的润滑材料重点实验室研究员蔡美荣接受媒体采访时表示,为了提高航天器中运动机构的可靠性和寿命,该所研制了固体润滑薄膜材料和新型超分子凝胶润滑材料,并利用空间站舱外暴露平台进行了润滑材料的动态摩擦学和静态暴露实验。
蔡美荣称,他们希望通过这些实验获取相关材料在真实空间环境下的综合性能和验证数据,揭示空间环境对材料结构和性能的影响规律以及摩擦磨损机制,同时为新型长寿命空间润滑材料的设计和研制提供技术指导,持续满足航天技术发展对高性能润滑材料的需求。
2008年10月,随着神舟七号宇航员返回地面,由该所选送的飞船应用系统固体润滑材料试验样品在首次暴露于太空环境后成功收回。十多年后,兰州化物所的润滑材料重点实验室再次将润滑材料试验样品送上中国空间站。
蔡美荣表示,与2008年相比,这次不仅搭载了润滑材料的静态实验,还进行了动态摩擦学实验,包括球盘摩擦学实验和首次轴承实验。舱外暴露实验样品包含固体润滑材料和新型超分子凝胶润滑材料。这次空间站舱外暴露实验是世界上首次液体润滑材料的空间飞行实验。
接下来,该所的科研人员将以这些材料为研究对象,通过高分辨质谱、红外光谱、热稳定性能分析仪等对其结构和理化性能进行分析,揭示其在真实空间中的结构、组成和性能演变规律;他们还将利用超高分辨透射电镜、多功能X射线光电子能谱仪等手段对其摩擦表面进行深入剖析,了解润滑材料在空间条件下的摩擦和损伤机制。这些与地面模拟实验相关的工作将形成空间环境因素地面模拟的有效试验方法,为未来空间长寿命润滑材料和技术的储备提供新的润滑材料与技术。