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[!--downpath--]新京報(bào)訊(記者 張璐)記者明日(3月2日)獲悉,2023年2月16日,夢(mèng)天艙燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜成功進(jìn)行首次在軌點(diǎn)火試驗(yàn)。 此次點(diǎn)火成功驗(yàn)證了空間站燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能的完整性以及整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,為后續(xù)空間科學(xué)燃燒實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目奠定了良好的基礎(chǔ)。
首個(gè)燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜在軌點(diǎn)火屏。視頻來源:中國科學(xué)院工程熱化學(xué)研究所
近日,記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)空間應(yīng)用工程技術(shù)中心獲悉燃燒的條件實(shí)驗(yàn)視頻,自2022年10月底空間站蒙天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射入軌以來,蒙天艙各科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜先后完成電源測(cè)試和基本功能自檢,并開展功能指標(biāo)測(cè)試和參數(shù)整定,艙外負(fù)載絕緣、高精度時(shí)頻柜、超冷原子柜真空維護(hù)等50余項(xiàng)任務(wù),有效載荷在軌測(cè)試按計(jì)劃進(jìn)行。 目前,各個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜工作穩(wěn)定、狀況良好,隨艙行駛的科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目正在流體、兩相、高溫、燃燒等相關(guān)實(shí)驗(yàn)柜中進(jìn)行。
2023年2月16日,夢(mèng)天艙燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜成功進(jìn)行首次在軌點(diǎn)火試驗(yàn)。 該點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)使用氫氣作為燃料。 點(diǎn)火持續(xù)了兩次,持續(xù)約30秒。 高速SLR下行實(shí)驗(yàn)圖像清晰地突出了被擴(kuò)散火焰包圍的氫氣預(yù)混火焰(內(nèi)圓柱火焰)的外觀。
實(shí)驗(yàn)前,在地面科研人員的配合下,宇航員將打火機(jī)安裝在二氧化碳實(shí)驗(yàn)插件中,并將二氧化碳實(shí)驗(yàn)插件安裝到燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜的燃燒室內(nèi)。 隨后,燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜手動(dòng)完成燃燒環(huán)境二氧化碳配置、燃料二氧化碳噴射、點(diǎn)火頭加熱點(diǎn)火、參數(shù)采集和光學(xué)診斷、循環(huán)過濾和廢水排放等一系列動(dòng)作。
燃燒柜科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)師、中國科學(xué)院工程熱化學(xué)研究所研究員鄭惠龍表示,此次點(diǎn)火成功驗(yàn)證了空間站燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能的完整性以及空間站燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的科學(xué)性,為后續(xù)的航天工作提供了基礎(chǔ)。 科學(xué)的燃燒實(shí)驗(yàn)工程奠定了良好的基礎(chǔ)。
燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)負(fù)責(zé)科學(xué)家、清華大學(xué)副校長劉友生介紹,這些火焰結(jié)構(gòu)是二氧化碳預(yù)混火焰的典型特征。 由于它們不受壓力影響,外部擴(kuò)散火焰(左)與地面上的相同實(shí)驗(yàn)結(jié)果(右)相當(dāng)。 比它更短更圓。 劉友勝表示,微重力提供了地面無法模擬的條件,從而可以消除壓力對(duì)流,抑制顆粒或液滴沉降。 微重力燃燒實(shí)驗(yàn)可以為燃燒理論和模型的發(fā)展提供重要支持。
空間站燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜中乙炔燃燒的圖像(左)與地面同等條件下乙炔燃燒的圖像(右)。圖/復(fù)旦大學(xué)燃燒能源中心、理科大學(xué)工程熱化學(xué)研究所中國科技
此外燃燒的條件實(shí)驗(yàn)視頻,微重力燃燒科學(xué)規(guī)劃了10個(gè)研究項(xiàng)目79個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),預(yù)計(jì)到2023年底完成40多項(xiàng)在軌燃燒實(shí)驗(yàn),包括近極限火焰動(dòng)力學(xué)、納米材料火焰合成、火焰科學(xué)等煙塵生成相關(guān)實(shí)驗(yàn)及國際合作項(xiàng)目闡明理想湍流條件下流體與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)相互作用結(jié)果,獲得我國微重力燃燒領(lǐng)域第一批空間站實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),服務(wù)地面和空間燃燒應(yīng)用與器件和材料合成相關(guān)的理論發(fā)展。
中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程技術(shù)中心研究員、空間應(yīng)用系統(tǒng)蒙天實(shí)驗(yàn)艙總設(shè)計(jì)師何玉峰表示,隨著天舟六號(hào)任務(wù),空間應(yīng)用系統(tǒng)也將走向成熟。微重力流體和燃燒、空間材料和空間輻射生物學(xué)。 對(duì)于科學(xué)等領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,相關(guān)實(shí)驗(yàn)將繼續(xù)在蒙天艙外科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜和艙外暴露平臺(tái)進(jìn)行。
編輯劉夢(mèng)潔
李麗君校對(duì)