中國航天員首次太空行走的工作項(xiàng)目確定為取回固體潤滑材料試驗(yàn)裝置,應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師趙光恒向新華社記者介紹,選擇這個(gè)項(xiàng)目基于國家建設(shè)急需、跟蹤國際前沿、便于航天員操作等5大原因。
趙光恒說,開始設(shè)想過10多個(gè)候選項(xiàng)目,涵蓋空間材料科學(xué)、生命科學(xué)和空間環(huán)境監(jiān)測等多個(gè)領(lǐng)域。
經(jīng)過專家廣泛論證,固體潤滑材料和太陽電池基底薄膜材料外太空暴露試驗(yàn)由于5個(gè)突出特點(diǎn)最終入選。
第一,固體潤滑材料是航天器上廣泛使用的潤滑劑,屬國家航天事業(yè)發(fā)展急需的一種材料。
太空真空和失重環(huán)境,使地面上使用的任何一種液體潤滑劑在頃刻間氣化,而二硫化鉬等固體材料電鍍或沉積在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)表面,可以起到潤滑作用。近年來,隨著我國航天器數(shù)量的不斷增多,固體潤滑材料的性能對航天器使用壽命的影響因素越來越突出。
太陽電池基底薄膜材料也是航天器壽命的影響因素之一,出于效益最大化考慮,一并進(jìn)行試驗(yàn)。
第二,固體潤滑材料試驗(yàn)安全可靠,便于航天員操作。
固體潤滑材料試驗(yàn)裝置總重量3公斤,體積與一包A4打印紙相當(dāng)。試驗(yàn)樣品化學(xué)性能穩(wěn)定,不易燃燒,不易發(fā)生爆炸。飛船發(fā)射前裝在艙壁,航天員出艙時(shí)只需取回即可,操作簡單方便。
第三,固體潤滑材料性能研究屬國際前沿。
美國、俄羅斯、歐洲等航天強(qiáng)國目前都在開展這項(xiàng)研究,一方面尋找性能更優(yōu)的材料,一方面想辦法提高已有材料的性能。
神七的試驗(yàn)樣品中,有4大類11種固體潤滑材料,還有4種太陽電池基底薄膜材料。有的材料在公開報(bào)道中還沒有國家使用過,其性能機(jī)理尚不清楚,科學(xué)家們期待試驗(yàn)中會有新發(fā)現(xiàn)。
第四,在神舟七號的飛行時(shí)間內(nèi)能夠獲得試驗(yàn)效果。
神舟七號飛船最多能滿足3名航天員7天飛行,很多試驗(yàn)需要較長周期,例如科學(xué)家原來設(shè)想的半導(dǎo)體外沿材料試驗(yàn),盡管也是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中特別需要的,但樣品必須在太空中暴露三個(gè)月以上才能獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)。固體潤滑材料在太空暴露40個(gè)小時(shí)以上就能取得效果。
第五,單次試驗(yàn)的后續(xù)效益大。
這次試驗(yàn)還起到另外一個(gè)作用,通過天上試驗(yàn),獲得原子氧和紫外輻照對材料影響的基準(zhǔn)數(shù)字,能夠指導(dǎo)地面模擬試驗(yàn),完善地面試驗(yàn)的方法。
因此,這次太空試驗(yàn)后,今后的試驗(yàn)就可以地面模擬進(jìn)行,獲得與外太空一樣的效果,大大節(jié)省研制經(jīng)費(fèi)和時(shí)間,提高效率。(記者孫彥新、徐壯志)
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