原標題：試驗船上太空帶了啥？——深度解讀新一代載人飛船試驗船搭載項目

據(jù)中國載人航天工程辦公室微信公眾號“中國載人航天”消息，2020年5月8日13時49分，我國新一代載人飛船試驗船返回艙在東風著陸場預定區(qū)域成功著陸，試驗取得圓滿成功。

試驗船于5月5日18時從文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空，在軌飛行2天19小時，驗證了新一代載人飛船高速再入返回防熱、控制、群傘回收及部分重復使用等關鍵技術。同時，為充分發(fā)揮任務效益，試驗船還搭載了不少“乘客”，開展了新技術、新產(chǎn)品在軌驗證。

試驗船上太空帶了啥？一起來看看！

試驗船艙內(nèi)情況

1

空間液體潤滑材料摩擦學行為研究實驗

有運動必有磨損，比如大家常見的機械運動機構，其構件由于相對運動必然發(fā)生摩擦并產(chǎn)生磨損，形成稱為磨屑的摩擦產(chǎn)物，常堆積于運動部位附近并可能對周邊表面有所污染，在衛(wèi)星、飛船及空間站中這一現(xiàn)象同樣也不能避免。因此基于降低運動零件的磨損，延長運動零件的使用壽命的目的，通常需要對運動零件摩擦表面加注潤滑油、潤滑脂或固體潤滑進行潤滑。

試驗船上搭載了一個“材料摩擦行為實驗裝置”，以我國空間站運動機構所使用的液體和固液復合潤滑材料為研究對象，在軌驗證了在微重力環(huán)境下對不同表面形貌和不同功能化表面的潤濕行為，以及在摩擦化學作用下形成摩擦產(chǎn)物的爬行、遷移規(guī)律，為高可靠、長壽命空間潤滑系統(tǒng)研制提供理論指導，也可為空間站長期在軌運行故障分析和診斷提供基礎數(shù)據(jù)。

2

寬量程多精度空間微重力加速度測量技術試驗

載人航天器在軌飛行時，會受到地球引力之外多種作用力的干擾，如大氣阻力、太陽輻射光壓、重力梯度效應、軌道機動、姿態(tài)控制、設備運轉(zhuǎn)和乘員活動等，從而達不到完全“失重”狀態(tài)，而是一種“微重力”環(huán)境。“微重力”是對“失重”的偏離，其大小可以通過航天器所受干擾力的加速度值來度量。為了掌握并消除各種干擾對航天器內(nèi)科學實驗載荷影響，為科學實驗提供所需高微重力水平實驗環(huán)境，就需要準確測量科學實驗載荷微重力水平。

本次任務在微重力環(huán)境下開展寬量程、寬頻段和多分辨率三種不同類型的加速度測量技術試驗，驗證空間站高微重力實驗柜懸浮實驗系統(tǒng)和流體物理實驗柜主動隔振系統(tǒng)中關鍵的加速度測量模塊功能性能，確保正式產(chǎn)品滿足任務要求，同時也為未來空間高精度微重力測量提供技術儲備。

3

時間觸發(fā)控制電子系統(tǒng)試驗

采用新一代綜合電子信息體系結構設計，通過飛行試驗，驗證了系統(tǒng)在空間環(huán)境下的適應性，以及全局時序分配、分時分區(qū)數(shù)據(jù)流調(diào)度、大容量數(shù)據(jù)高安全高可靠傳輸?shù)?，為新一代載人飛船等新型航天器電氣系統(tǒng)研制提供技術和數(shù)據(jù)積累。

4

泄漏碰撞檢測系統(tǒng)試驗

通過對新一代載人飛船試驗船艙壁結構內(nèi)聲信號本底進行采集，以及對模擬碰撞及泄漏聲發(fā)射信號檢測，驗證載人航天器在軌泄漏及碰撞定位算法，以及聲傳感器和泄漏碰撞檢測儀在軌工作性能，為后續(xù)載人航天器在軌泄漏及碰撞定位提供技術儲備。

5

光纖光柵傳感系統(tǒng)試驗

通過布設在新一代載人飛船試驗船內(nèi)的溫度、應變兩種光纖光柵傳感器，獲取真實飛行環(huán)境下試驗船的溫度、應變等狀態(tài)，驗證光纖光柵傳感器應用于航天器狀態(tài)監(jiān)測的可行性，為飛船結構優(yōu)化設計提供基礎數(shù)據(jù)。

6

金屬/陶瓷材料在軌高精度成型實驗

在人類探索太空過程中，設備和材料的“補給線問題”，一直阻礙著人們飛向更遠空間。隨著太空3D打印技術快速發(fā)展，實現(xiàn)航天器零部件的“自給自足”正在成為可能。

為進一步提升制造精度、擴大可用于太空制造的材料譜系，本次實驗針對太空失重環(huán)境配制亞微米級精細軟物質(zhì)材料（金屬陶瓷材料），通過調(diào)整其流變性能，在軌完成對材料形態(tài)的精確控制，實現(xiàn)首次空間高精度（表面粗糙度0.2um）立體光刻增材制造技術驗證，為我國立體光刻增材制造的應用與發(fā)展提供技術儲備。

7

基于金屬3D打印技術的立方星部署器

試驗船搭載一個立方星部署器。立方星部署器采用國際最先進的金屬3D打印技術、最新的3D打印設計優(yōu)化算法與材料，大幅降低了設計重量，提高了結構強度；本次飛行驗證了立方星3D打印新型部署器的結構強度、材料性能和空間環(huán)境適應性，為“3D打印+航天”的大規(guī)模應用和未來空間站在軌釋放、機動部署微納衛(wèi)星提供了數(shù)據(jù)，儲備了技術。

8

微生物采油菌種搭載實驗

試驗船搭載了華東理工大學的微生物采油菌種。微生物采油是利用微生物自身有益活動或代謝生物表面活性劑等產(chǎn)物提高原油采收率、延長油田開發(fā)壽命的新技術，目前為國際上油田開發(fā)領域研究熱點。實驗利用太空極端環(huán)境對原始野生菌株進行誘變，有望獲得特異性強、性能更加突出、有工業(yè)應用價值的突變菌株。

除此以外，試驗船內(nèi)還有不少其他“乘客”——

自神舟一號飛行任務開始，中國載人航天工程辦公室在每次飛行試驗任務中，都安排了實驗類搭載項目，先后搭載過特色花卉、野生菌、中藥材、經(jīng)濟作物等近百個品種的籽種、枝條、菌種，促進太空生物科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

太空育種基地

神舟十號搭載培育的龍膽草

此次任務試驗船在軌飛行約67個小時，軌道高度約300~8000公里。在軌飛行期間，試驗船穿越的范艾倫輻射帶，接受的空間總輻射劑量和微重力環(huán)境均與以往神舟飛船、天宮實驗室所經(jīng)歷的空間環(huán)境不同，為開展空間輻射生物學研究、空間誘變和航天育種研究與實驗提供了前所未有的寶貴機會。因此，試驗船中還安排了航天育種、空間生物等相關實驗類項目75個。既有來自云南省、寧夏回族自治區(qū)等與中國載人航天工程辦公室具有戰(zhàn)略合作關系的地方政府項目，也有由中國航天育種產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟推薦的特色項目。涵蓋農(nóng)作物、林草花卉、中草藥種子和生物菌種實驗裝置，還有對基礎研究具有重要科學價值的模式植物和模式動物實驗樣本，搭載樣本總數(shù)達988件（份）。

試驗船中搭載的部分種子