作者:倪思洁 来源:中国科学报 发布时间:2023/7/20 9:00:33
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4秒电磁弹射微重力实验装置启动试运行

 

7月19日,记者从中国科学院空间应用工程与技术中心获悉,中心研制建设的4秒电磁弹射微重力实验装置已于近日启动试运行。该装置达到了4秒微重力时间、10μg微重力水平、过载加速度不超过5g、实验间隔不大于10分钟的国际先进水平。与传统单程落塔、抛物线飞机等相比,装置在实验效率、实验载荷强度要求、运行成本、不同重力水平模拟等方面具有较大的优势。

                         

4秒电磁弹射微重力实验装置。倪思洁摄

中国科学院空间应用工程与技术中心电磁技术室副研究员张永康介绍,充分有效的地面验证,是空间科学实验的前提和基础。地基研究能够大幅缩短实验周期、降低实验成本、提升空间实验成功率,是天基研究的重要补充手段。电磁弹射微重力实验装置有效解决了探空火箭、失重飞机、落塔等传统地基微重力设施存在的实验成本高、准备时间长、过载较大等缺点。

4秒电磁弹射微重力实验装置采用电磁抛射的方式在地面构建微重力实验环境,即采用电磁弹射系统将实验舱垂直加速到预定速度后释放,实验舱在上抛和下落阶段为科学载荷提供微重力环境。

在实验效率方面,传统落塔平均每天仅可以做2-3次实验,抛物线飞机每次可以飞行30架次以上,但实验准备周期约2-3个月。4秒电磁弹射微重力实验装置可以达到每天近百次实验的频率,准备时间1-2天,极大地提高了科学实验的效率。

在实验载荷强度要求方面,传统落塔在降落回收阶段,试验舱和实验载荷要承受20g左右的冲击,很大程度上限制了常规科学仪器的使用。在本装置中,实验舱所受的电磁驱动力是全程可控的,无论是微重力、月球重力还是火星重力模拟实验,实验舱的回收加速度都可控制在3g左右,因此常规科学仪器都可以用于实验。

在运行成本方面,装置采用储能和电磁驱动技术,装置运行仅消耗电能,单次实验消耗电能仅1度左右,运行成本较低,便于开展大规模的科学实验。

张永康介绍,目前正在开展微重力流体物理实验,中国科学院空间应用工程与技术中心正在规划建设20秒电磁弹射微重力实验装置,力争实现微重力时间20秒、载荷500公斤的国际领先指标,构建国际微/低重力实验中心,为空间科学领域的科学家提供高效便捷的地基微/低重力研究平台,并为载人航天、深空探测等国家重大工程提供相关技术验证条件。

4秒电磁弹射微重力实验装置效果图。中国科学院空间应用工程与技术中心供图

 
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