作者:郑金武 王蓉 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/10/28 22:34:44
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“环保卫士”三分钟完成天宫二号舱内气体检测

 

日前,天宫二号空间实验室已成功在轨运行40余天,中国航天科技集团公司五院508所研制的在轨有害气体检测装置再度登场,担负起舱内“环保卫士”的使命。据介绍,舱内气体进入检测仪后,检测仪三分钟便能完成气体成分和浓度的检测,为空间实验室的环境安全保驾护航。

508所科研人员介绍,在轨有害气体检测装置采用一种全新的气体检测方式,即通过宽光谱分析技术对多种气体成份实现同时测量。它可以采集到二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氨气、苯、甲苯、硫化氢、甲醇、乙醇、二氯甲烷共十种有害气体的测量数据,与常规的居室环境检测仪相比,不但测试种类多,而且灵敏度更高。

在航天员入住舱内前,在轨有害气体检测装置先要对舱内空气质量进行检测。一旦有害气体的浓度超标,它就会发出警报,开启空气净化系统。实验舱内空气得到过滤净化后,航天员便可以放心入住。航天员入住期间,在轨有害气体检测装置会定期检查舱内的空气质量,为航天员生活环境的安全提供持续保障。

508所科研人员介绍说,在轨有害气体检测装置由气泵、卤钨灯、空芯光纤和小型光谱仪四部分组成,它们分工合作,像一条流水线:气泵负责气体收集,卤钨灯和空心光纤共同完成气体光谱谱段的收集,小型光谱仪则像一把标尺,将所有收集到的光谱一一“明码标尺”,从而便可以识别出气体“身份”。因为每种气体分子都有与其化学组成和结构相对应的吸收光谱,这些光谱俗称“指纹谱”,就像人的指纹一样,代表着气体独有的“身份”。气体收集完成后,只需要3分钟,在轨检测装置便能完成舱内气体成分和浓度的检测。

据悉,在轨有害气体检测装置研制任务,是508所空间光学遥感专业进军载人航天领域的一个突破,2011年天宫一号目标飞行器上曾首次应用了该所此类装置。而启动此项任务时,研制团队仅有的“家当”是南开大学的一篇论文,部分原理只在试验室进行过相关试验,没有工程化基础。研制团队攻克了在空间站实现多种气体组分和浓度同时测量的难题,成功将一纸论文转变为稳定运行的有害气体在轨检测装置。

虽只有2年的设计寿命,天宫一号在轨有害气体检测装置在轨工作了将近4年半,超额完成了预定任务。此次为天宫二号空间实验室“值勤”的“环保卫士”和它是一对孪生兄弟。这次航天员在天宫二号空间实验室工作和生活的时间更长了,相信“环保卫士”依然能圆满完成任务。

 
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