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空間探索需要充分有效的地面實驗研究及驗證。近日,我國新增一個地面微重力實驗裝置——中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心研制建設(shè)的電磁彈射微重力
實驗裝置(4秒)啟動試運行。
電磁彈射微重力實驗裝置(4秒)。中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心供圖
??中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心副研究員張永康介紹,這一裝置采用電磁拋射的方式在地面構(gòu)建微重力實驗環(huán)境,即采用電磁彈射系統(tǒng)將實驗艙垂直加
速到預(yù)定速度后釋放,實驗艙在上拋和下落階段為科學(xué)載荷提供微重力環(huán)境,目前該裝置達到了4秒微重力時間、10μg(十萬分之一重力加速度)微重力水平、
過載加速度不超過5g(5個重力加速度)、實驗間隔不大于10分鐘的國際先進水平。
??“與傳統(tǒng)單程落塔、拋物線飛機等相比,裝置在實驗效率、實驗載荷強度要求、運行成本等方面具有較大的優(yōu)勢。”張永康介紹。
??在實驗效率方面,傳統(tǒng)落塔平均每天可以做2~3次實驗,拋物線飛機每次可以飛行30架次以上,但實驗準備周期約2~3個月。張永康說:“我們的裝置可以
達到每天近百次實驗的頻率,準備時間只需要一兩天,將極大提高科學(xué)實驗的效率。”
??在實驗載荷力學(xué)強度要求方面,傳統(tǒng)落塔在降落回收階段,試驗艙和實驗載荷要承受20g(20個重力加速度)左右的沖擊,很大程度上限制了常規(guī)科學(xué)儀器
的使用。張永康說:“在本裝置中,實驗艙所受的電磁驅(qū)動力是全程可控的,無論是微重力、月球重力還是火星重力模擬實驗,實驗艙的回收加速度都可控制在
3g(3個重力加速度)左右,因此常規(guī)科學(xué)儀器都可以用于實驗。”
??在運行成本方面,裝置采用儲能和電磁驅(qū)動技術(shù),裝置運行僅消耗電能,單次實驗消耗電能1度左右,運行成本較低,便于開展大規(guī)模的科學(xué)實驗。
??據(jù)介紹,中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心正在規(guī)劃建設(shè)更長時間的電磁彈射微重力實驗裝置,“力爭實現(xiàn)微重力時間20秒、載荷500千克的國際領(lǐng)先指
標,構(gòu)建國際微/低重力實驗中心,為空間科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家提供高效便捷的地基微/低重力研究平臺,并為載人航天、深空探測等國家重大工程提供相關(guān)技術(shù)驗
證條件。”(記者齊芳)