夢天艙燃燒科學櫃首次“點火”成功
光明日報北京3月2日電 記者齊芳2日從(cong) 中國科學院空間應用工程與(yu) 技術中心獲悉,空間站夢天實驗艙正按計劃開展艙外載荷保溫、高精度時頻櫃和超冷原子櫃真空保持、有效載荷在軌測試等50餘(yu) 項任務。其中,2月16日,夢天艙燃燒科學櫃成功實施首次在軌點火實驗——此次點火實驗采用甲烷作為(wei) 燃料,先後兩(liang) 次點火共持續約30秒,高速相機下傳(chuan) 的實驗畫麵清晰展現了甲烷預混火焰(內(nei) 圓錐狀火焰)受擴散火焰包圍的形貌。
燃燒櫃科學實驗係統主任設計師、中科院工程熱物理研究所鄭會(hui) 龍研究員介紹,實驗前,在地麵科研人員的協同下,航天員將點火頭安裝在氣體(ti) 實驗插件中,並將氣體(ti) 實驗插件安裝至燃燒科學實驗櫃的燃燒室中。之後燃燒科學實驗櫃自動完成燃燒環境氣體(ti) 配置、燃料氣體(ti) 噴出、點火頭加熱點火、參數采集與(yu) 光學診斷、循環過濾及排廢氣等係列動作。“此次點火成功,驗證了空間站燃燒科學實驗係統功能的完備性以及整體(ti) 實驗流程的準確性與(yu) 科學性,為(wei) 後續空間科學燃燒實驗項目打下良好基礎。”
燃燒科學實驗責任科學家、清華大學副教授劉有晟介紹,這種火焰結構具有典型的甲烷預混火焰特征,由於(yu) 不受浮力的影響,外部的擴散火焰與(yu) 地麵相同實驗結果相比更為(wei) 短而圓。“微重力提供了地麵無法模擬的條件,能夠排除浮力對流,抑製顆粒或液滴沉降,微重力燃燒實驗能為(wei) 燃燒理論和模型的發展提供重要支撐。”
據悉,微重力燃燒科學規劃了包含79項實驗目標在內(nei) 的10個(ge) 研究計劃,預計將在2023年底之前完成40次以上的在軌燃燒實驗,包括近極限火焰動力學、火焰合成納米材料、火焰碳煙生成以及國際合作項目相關(guan) 的科學實驗,揭示流體(ti) 與(yu) 反應動力學在理想流場條件的交互作用結果,為(wei) 我國微重力燃燒領域取得第一批空間站實驗數據,服務於(yu) 地麵和空天燃燒應用裝置和材料合成相關(guan) 的理論發展。
中科院空間應用工程與(yu) 技術中心研究員、空間應用係統夢天實驗艙總體(ti) 主任設計師賀宇峰介紹,隨天舟六號任務,空間應用係統還將上行微重力流體(ti) 與(yu) 燃燒、空間材料、空間輻射生物學等領域方向的實驗項目,將在夢天艙內(nei) 科學實驗櫃和艙外暴露平台持續開展相關(guan) 實驗。
《光明日報》( 2023年03月03日 08版)
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