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光學工程
中山大學研制回路子系統,參與天舟一號空間實驗

4月20日,天舟一號貨運飛船順利升空。飛船除了與天宮二號交會對接、實施推進劑在軌補加,從4月30日開始將開展一系列空間科學實驗和技術試驗的任務。中山大學參與了天舟一號空間蒸發冷凝實驗項目,承擔兩相回路子系統的研制,光電材料與技術國家重點實驗室固定研究人員何振輝教授為中大方項目負責人。


在發射場參加調試任務的人員

該項目自2013年立項以來,得到中山大學高度重視和支持,先后有7名老師和工程技術人員、7名畢業研究生及3名在讀研究生參與。由中山大學研制的兩相回路子系統大量采用工業級甚至商業級部件,核心部件采用國產產品。兩相子系統在實驗中發揮兩個主要功能:支撐蒸發冷凝實驗,包括為冷凝實驗散熱和控溫、清理實驗池;驗證空間站兩相實驗柜一些關鍵技術。

微重力蒸發冷凝兩相實驗是我國首次空間冷凝與蒸發相變傳熱科學與熱控技術實驗研究,也是我國首次在一個空間實驗裝置中開展2種以上科學與技術實驗的多目標流體物理空間實驗。該項目包括空間蒸發與冷凝科學實驗、兩相系統實驗平臺關鍵技術研究兩個部分,目的是在科學上探究空間蒸發與冷凝相變傳熱特殊規律,在技術上驗證本次實驗中采用的空間兩相回路熱控與實驗流體管理等關鍵實驗技術。項目負責人是中國科學院力學研究所劉秋生研究員,參研單位包括中國科學院力學所、中山大學、中國科學院空間應用中心和東南大學。

空間兩相流體與傳熱是國際空間站的科學研究熱點課題,歐美日等國的空間研究機構都有空間實驗計劃和在軌實驗裝置。本項組合式相變傳熱空間實驗方案由我國科學家首次提出,并在我國首艘貨運飛船上實施,早于歐空局等相關項目的實施時間。該項目可望獲得空間蒸發和冷凝液膜的時空演變規律,相變非平衡熱動力學特征等研究方面的新成果;預期能夠驗證多項空間在軌兩相流體管理與熱控等關鍵技術,為空間站兩相系統實驗柜的工程研制奠定技術基礎;在此領域內率先獲得科學研究成果和實驗技術突破。

據悉,兩相系統實驗平臺的關鍵技術研究是天舟一號貨運飛船上4項科學實驗或技術驗證之一,還將開展微重力對細胞增殖和分化影響研究、非牛頓引力實驗檢驗的關鍵技術驗證、主動隔振關鍵技術驗證。上述四項實驗分別由12個單位承擔,包括中科院和軍事醫學科學院所屬5個研究院所,清華、浙大、西北工大、華中科技大、中山大學等7所高校。

最新消息,目前調試結果表明,兩相回路子系統工作正常,達到設計要求。


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