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      科技動態

      沈陽分院系統多項成果助力夢天實驗艙

      撰稿: 黨群工作處 發布時間:2022-11-02

        北京時間2022年10月31日15時37分,搭載空間站夢天實驗艙的長征五號B遙四運載火箭,在我國文昌航天發射場準時點火發射,約8分鐘后,夢天實驗艙與火箭成功分離并準確進入預定軌道,發射任務取得圓滿成功。

        在夢天實驗艙中,沈陽分院系統多項成果獲成功應用。其中,金屬研究所研制的新型鋁基復合材料成功應用在夢天實驗艙太陽翼柔性展開機構關鍵部件、多個實驗機柜轉接件、電源散熱載體、空間冷原子鐘組光學基板等,共4種成分5種功能部件;沈陽自動化研究所研發的在線維修裝調操作柜靈巧機械手、高溫材料科學實驗柜批量樣品自動化管理系統,以及夢天實驗艙內8臺科學實驗柜的主結構獲成功應用。

        除夢天實驗艙柔性太陽翼展開機構關鍵部件、實驗機柜轉接件采用了金屬研究所團隊研制的高強、高韌、高耐磨鋁基復合材料,電源散熱載體等采用了高導熱、低膨脹鋁基復合材料外,此次隨艙搭載的空間冷原子鐘組的多個光學平臺、基板采用了該團隊研發的兩種高尺寸穩定性的鋁基復合材料。夢天實驗艙在天宮二號空間冷原子鐘的基礎上,載有世界上第一套由冷原子銣微波鐘、冷原子鍶光鐘和一臺主動型氫原子鐘組成的空間冷原子鐘組,構成在太空中頻率穩定度和準確度最高的時間頻率系統,將開展引力紅移、精細結構常數測量等前沿的科學研究。此次該團隊為空間冷原子鐘組提供光路基板,為確保時頻系統的精確測量奠定了基礎。

        沈陽自動化所科研團隊攻克了機械手柔性控制、高精度精細操作和遙科學任務等一系列核心關鍵技術,研制了靈巧機械手系統。作為在線維修裝調操作柜的關鍵子系統之一,靈巧機械手系統具有精細操作和視覺觀察能力,可以對在軌發生故障的科學實驗模塊或裝置進行診斷、精細維修和清潔等,從而有效延伸科學實驗裝置的在軌使用壽命。靈巧機械手系統具有三種工作模式:在軌柔性示教模式——航天員手動牽引機械手高效完成操作任務的運動軌跡規劃。在軌自主控制模式——由機械手系統控制軟件自主產生任務運動軌跡并完成相應的操作。天地遙科學模式——由地面科學家通過鏡像仿真后,上載試驗任務給機械手讓其在軌執行。

      在線柜與靈巧機械手系統

        高溫材料科學實驗柜批量樣品自動化管理系統是高溫材料科學實驗柜的四個科學模塊之一,安裝于實驗柜左上部真空腔內,可單批次儲存16個實驗樣品,并自動操作目標樣品進出溫度達1600℃的爐膛開展科學實驗。具體功能包括,批量樣品的固定和儲存容納、水平轉位穩定控制和自主取放、上下精準提拉移動和限位自鎖、電氣按需通斷和數據傳輸,并支持航天員進行樣品安放與回收。

        沈陽自動化所科研團隊攻克了狹小空間內多級傳輸單元剛柔耦合聯動、大容差取放和局部精準自適應定位、壓觸式電連接和數據可靠傳輸等關鍵技術,研發了轉位單元、上下移動單元、手爪單元及換樣機構,配置了“十六合一”輕巧鎖緊機構和監視相機,可實現空間材料批量樣品實驗流程的自動化高效處理。

      高溫材料科學實驗柜批量樣品自動化管理系統

        在夢天實驗艙中,沈陽自動化所還承研了8臺科學實驗柜主結構??茖W實驗柜主結構是多個在軌科學實驗系統的結構主體,用來裝載科學研究實驗設備和設施,提供機、電、熱、通信等工作接口,其最大特點是具備優異的動態承載及減振能力,避免科學實驗設施在發射過程中因強烈振動和沖擊造成損壞,影響后續科學實驗的正常開展。

        此外,金屬所鈦合金氫泵渦輪、高溫合金管材和鍛件、鎂合金表面處理技術、鎧裝熱控器件等材料技術也應用于此次夢天實驗艙任務中。

      亚洲日韩在线中文字幕综合
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