原標(biāo)題：試驗(yàn)船上太空帶了啥？——深度解讀新一代載人飛船試驗(yàn)船搭載項(xiàng)目

據(jù)中國(guó)載人航天工程辦公室微信公眾號(hào)“中國(guó)載人航天”消息,，2020年5月8日13時(shí)49分,，我國(guó)新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)域成功著陸，試驗(yàn)取得圓滿成功,。

試驗(yàn)船于5月5日18時(shí)從文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空,，在軌飛行2天19小時(shí)，驗(yàn)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(fù)使用等關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí),，為充分發(fā)揮任務(wù)效益,，試驗(yàn)船還搭載了不少“乘客”，開展了新技術(shù),、新產(chǎn)品在軌驗(yàn)證,。

試驗(yàn)船上太空帶了啥？一起來看看,！

試驗(yàn)船艙內(nèi)情況

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空間液體潤(rùn)滑材料摩擦學(xué)行為研究實(shí)驗(yàn)

有運(yùn)動(dòng)必有磨損,，比如大家常見的機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其構(gòu)件由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)部位附近并可能對(duì)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(yùn)動(dòng)零件的磨損,，延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)零件的使用壽命的目的，通常需要對(duì)運(yùn)動(dòng)零件摩擦表面加注潤(rùn)滑油,、潤(rùn)滑脂或固體潤(rùn)滑進(jìn)行潤(rùn)滑,。

試驗(yàn)船上搭載了一個(gè)“材料摩擦行為實(shí)驗(yàn)裝置”，以我國(guó)空間站運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)所使用的液體和固液復(fù)合潤(rùn)滑材料為研究對(duì)象,，在軌驗(yàn)證了在微重力環(huán)境下對(duì)不同表面形貌和不同功能化表面的潤(rùn)濕行為,，以及在摩擦化學(xué)作用下形成摩擦產(chǎn)物的爬行、遷移規(guī)律,，為高可靠,、長(zhǎng)壽命空間潤(rùn)滑系統(tǒng)研制提供理論指導(dǎo)，也可為空間站長(zhǎng)期在軌運(yùn)行故障分析和診斷提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),。

2

寬量程多精度空間微重力加速度測(cè)量技術(shù)試驗(yàn)

載人航天器在軌飛行時(shí)，會(huì)受到地球引力之外多種作用力的干擾,，如大氣阻力,、太陽(yáng)輻射光壓、重力梯度效應(yīng),、軌道機(jī)動(dòng),、姿態(tài)控制、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和乘員活動(dòng)等,，從而達(dá)不到完全“失重”狀態(tài),，而是一種“微重力”環(huán)境?！拔⒅亓Α笔菍?duì)“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(duì)航天器內(nèi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷影響,，為科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供所需高微重力水平實(shí)驗(yàn)環(huán)境,，就需要準(zhǔn)確測(cè)量科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷微重力水平。

本次任務(wù)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(cè)量技術(shù)試驗(yàn),，驗(yàn)證空間站高微重力實(shí)驗(yàn)柜懸浮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和流體物理實(shí)驗(yàn)柜主動(dòng)隔振系統(tǒng)中關(guān)鍵的加速度測(cè)量模塊功能性能，確保正式產(chǎn)品滿足任務(wù)要求,，同時(shí)也為未來空間高精度微重力測(cè)量提供技術(shù)儲(chǔ)備,。

3

時(shí)間觸發(fā)控制電子系統(tǒng)試驗(yàn)

采用新一代綜合電子信息體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過飛行試驗(yàn),，驗(yàn)證了系統(tǒng)在空間環(huán)境下的適應(yīng)性,，以及全局時(shí)序分配,、分時(shí)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(shù)和數(shù)據(jù)積累,。

4

泄漏碰撞檢測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)

通過對(duì)新一代載人飛船試驗(yàn)船艙壁結(jié)構(gòu)內(nèi)聲信號(hào)本底進(jìn)行采集，以及對(duì)模擬碰撞及泄漏聲發(fā)射信號(hào)檢測(cè),，驗(yàn)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(cè)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(shù)儲(chǔ)備,。

5

光纖光柵傳感系統(tǒng)試驗(yàn)

通過布設(shè)在新一代載人飛船試驗(yàn)船內(nèi)的溫度,、應(yīng)變兩種光纖光柵傳感器，獲取真實(shí)飛行環(huán)境下試驗(yàn)船的溫度,、應(yīng)變等狀態(tài),，驗(yàn)證光纖光柵傳感器應(yīng)用于航天器狀態(tài)監(jiān)測(cè)的可行性，為飛船結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),。

6

金屬/陶瓷材料在軌高精度成型實(shí)驗(yàn)

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

為進(jìn)一步提升制造精度,、擴(kuò)大可用于太空制造的材料譜系,，本次實(shí)驗(yàn)針對(duì)太空失重環(huán)境配制亞微米級(jí)精細(xì)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(duì)材料形態(tài)的精確控制,，實(shí)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(shù)驗(yàn)證，為我國(guó)立體光刻增材制造的應(yīng)用與發(fā)展提供技術(shù)儲(chǔ)備,。

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基于金屬3D打印技術(shù)的立方星部署器

試驗(yàn)船搭載一個(gè)立方星部署器,。立方星部署器采用國(guó)際最先進(jìn)的金屬3D打印技術(shù)、最新的3D打印設(shè)計(jì)優(yōu)化算法與材料,，大幅降低了設(shè)計(jì)重量,，提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；本次飛行驗(yàn)證了立方星3D打印新型部署器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,、材料性能和空間環(huán)境適應(yīng)性,，為“3D打印+航天”的大規(guī)模應(yīng)用和未來空間站在軌釋放、機(jī)動(dòng)部署微納衛(wèi)星提供了數(shù)據(jù),，儲(chǔ)備了技術(shù),。

8

微生物采油菌種搭載實(shí)驗(yàn)

試驗(yàn)船搭載了華東理工大學(xué)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(dòng)或代謝生物表面活性劑等產(chǎn)物提高原油采收率,、延長(zhǎng)油田開發(fā)壽命的新技術(shù),，目前為國(guó)際上油田開發(fā)領(lǐng)域研究熱點(diǎn),。實(shí)驗(yàn)利用太空極端環(huán)境對(duì)原始野生菌株進(jìn)行誘變，有望獲得特異性強(qiáng),、性能更加突出,、有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的突變菌株。

除此以外,，試驗(yàn)船內(nèi)還有不少其他“乘客”——

自神舟一號(hào)飛行任務(wù)開始,，中國(guó)載人航天工程辦公室在每次飛行試驗(yàn)任務(wù)中，都安排了實(shí)驗(yàn)類搭載項(xiàng)目,，先后搭載過特色花卉,、野生菌、中藥材,、經(jīng)濟(jì)作物等近百個(gè)品種的籽種,、枝條、菌種,，促進(jìn)太空生物科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。

太空育種基地

神舟十號(hào)搭載培育的龍膽草

此次任務(wù)試驗(yàn)船在軌飛行約67個(gè)小時(shí)，軌道高度約300~8000公里,。在軌飛行期間,，試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室所經(jīng)歷的空間環(huán)境不同，為開展空間輻射生物學(xué)研究,、空間誘變和航天育種研究與實(shí)驗(yàn)提供了前所未有的寶貴機(jī)會(huì),。因此，試驗(yàn)船中還安排了航天育種,、空間生物等相關(guān)實(shí)驗(yàn)類項(xiàng)目75個(gè),。既有來自云南省、寧夏回族自治區(qū)等與中國(guó)載人航天工程辦公室具有戰(zhàn)略合作關(guān)系的地方政府項(xiàng)目,，也有由中國(guó)航天育種產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟推薦的特色項(xiàng)目,。涵蓋農(nóng)作物、林草花卉,、中草藥種子和生物菌種實(shí)驗(yàn)裝置,，還有對(duì)基礎(chǔ)研究具有重要科學(xué)價(jià)值的模式植物和模式動(dòng)物實(shí)驗(yàn)樣本，搭載樣本總數(shù)達(dá)988件（份）,。

試驗(yàn)船中搭載的部分種子