微重力科学的应用研究及发展前景

微重力是一种极端的物理环境。微重力科学是伴随着空间探索而发展起来的新兴科学,它主要研究微重力下的物理学、化学、生命科学和材料学等方面。微重力科学的发展,将对太空实验、太空开发产生重要意义。     

国外在宇宙环境中进行材料实验的动向

1987年8月,我国又成功地发射和回收了一颗科学探测和技术试验卫星。这次发射的科学探测和技术试验卫星的一个重要的特点是,我国首次利用卫星进行了微重力条件下的技术试验。由中国科学院、航空工业部和航天工业部提供的砷化镓半导体材料、钇钡铜氧化物超导体材料、铅锡合金等12种技术材料、13个科学技术试验项目,在太空高温     

载人航天技术及其发展

太空是人类继陆地、海洋、大气层之后的第四活动领域。第四活动领域具有高真空、微重力、强辐射、改变昼夜节律等特点,为人类的发展带来了巨大的潜力和开发前景。以发展载人航天器为重点的、由航天员参与的载人航天技术是以对太空进行探索以及利用太空环境进行科学研究、资源开发与应用的综合工程技术,它是新技术群中的一个重要领域,是高技术密集的尖端科学技术。 文章从载人航天技术的概念、内容和发展载人航天技术的意义三个方面对载人航天技术进行阐述,说明载人航天技术对人类社会发展的重要性。文章还对世界载人航天技术发展的概况与未来的发展做了介绍,最后提出了中国发展载人航天技术的设想。     

空间大型桁架在轨增材制造技术的研究现状与展望

空间桁架作为航天器结构的理想支撑平台,在深空探测、高分辨率对地观测等空间任务中得到了广泛应用.大型化、轻量化是航天器及其空间附属机构的发展趋势,但受地空运载能力与运载成本的约束,现有常规就地制造技术已无法满足大尺寸、高性能、复杂结构件的太空应用需求.在轨增材制造(在轨3D打印)技术可突破常规就地制造瓶颈,解决空间制备难题,实现低成本在轨建设.在轨增材制造是一种在微/零重力作用、高交变温差、强辐射等极端环境条件下的新型制造技术,由于发展时间较短,技术成熟度较低,诸多基础科学问题与关键技术问题尚待解决.空间大型桁架的在轨增材制造不同于传统地面增材制造,是地面增材制造技术的拓展与延伸.目前,在基础研究方面,国内外已开展了空间微重力环境下的熔融沉积成形增材制造试验,验证了微重力环境下熔融沉积增材制造的可行性.在成形装备方面,中、美、欧等国家或联盟均研制了适用于空间站舱内的熔融沉积增材制造样机,而针对空间大型桁架在轨增材制造的舱外装备,尚处于概念设计向工程样机转化的阶段.在成形工艺方面,受限于装备进展,在轨熔融沉积成形工艺性能研究较少;在模拟微重力环境中增材制造方面,针对大尺寸、长轴径比聚合物及其复合材料熔融沉积成形制件的力学性能各向异性,已通过材料改性、层间粘结热调控等方法得到不同程度的改进.本文系统总结了空间大型桁架在轨增材制造技术的发展现状与研究进展.针对在轨熔融沉积成形增材制造,归纳综述了空间微重力影响、在轨成形装备、成形工艺等关键瓶颈技术的研究现状,探讨了空间大型桁架在轨增材制造面临的挑战与发展趋势,为空间大型结构的在轨构建提供了理论基础与技术参考.     

面向太空制造的非晶合金条带的低温热塑性焊接

太空制造是航天技术领域中新兴的研究方向,可促进太空探索的发展.微重力、高真空等极端太空环境对金属材料的太空制造技术提出了新要求.本文提出了一种热塑性焊接方法,可实现La基非晶合金带的低温焊接.同时,通过第二相强化,将La和Zr基非晶合金混合成"三明治"结构,使其热塑性焊接样品的断裂强度和拉伸应变比La基焊接样品分别提高了19%和39%.这表明,非晶合金是一种理想的太空制造模型材料,可在非熔化状态下低温制造,且具有良好的力学性能.另外,该低温热塑性制造技术还可以具有可行的加工时间窗口.研究表明,非晶合金具有的低温热塑性焊接特性使其在金属材料的太空制造领域中具有重要应用前景.     

空间光学遥感器发展对新材料的需求

空间光学遥感器在航天对地观测、太空探测等领域均具有重要的科学和军事意义。未来战争的显著特点是精确打击、电子战、信息战,首要的是战场侦察、空间监视与测量信息的获取。航天、陆地、海洋资源气象探测、     

在空间（微重力）凝固的金属材料

简述了与新材料开发相关的空间微重力科学研究成果以及在此基础研制的新产品。求救空间微重力科学应从事更多有应用背景的基础研究，为工业产业奠定理论基础。     

空间微重力条件下生长LiIO3、GaAs晶体的研究进展

综述了空间微重力环境下生长GaAs、α-LiIO3晶体的研究进展,展望了其应用前景.     

日本在太空进行生长有机超导体实验

日本宇宙开发事业团(NASDA)于1992年1月派科研人员搭乘美国航空航天局(NASA)发射的“发现者”号宇宙飞船在太空进行“在微重力下有机超导体晶体生长”实验。该实验是有NASDA参加、由NASA负责实施的“第一次国际微重力实验室”计划(IML-1)的一部分,这是由美国、加拿大和日本等11个国家提出的42个宇宙空间科学实验项目中的一项。宇宙飞船于1992年1月22日升入太空,1月31日返回地面,实验时间为一周。实验设备尺寸为:W483×H226×D508(mm),重量为11.7kg。为进行对比实验,该设备中装有两个晶体生长容器。对其中的一个容器采取了防振措施。另一个容器在生长过程中可以振动。每个容器的容量均为221ml,各有3个相互并列的室。中间室装有丙酮溶剂,两个侧室分别装有分子组成为     

微重力落塔电磁悬吊、释放技术研究

论述了微重力落塔电磁悬吊、释放、提升机构的关键技术,电磁释放过程的特性分析以及微重力落塔实际试验的情况。分析说明:悬吊、释放性能的好坏决定了试验落舱的微重力水平,也是微重力落塔试验能否成功的关键技术。     

空间高微重力主动隔振系统动力学建模

为了满足未来我国空间科学实验对高微重力环境水平的要求,需要发展高水平主动振动隔离技术来保证实验需要的高微重力水平。介绍了微重力振动隔离技术的研究现状,根据我国科学实验载荷的发展要求提出了空间高微重力主动隔振系统设计方案,建立隔振系统的动力学模型并做出了仿真分析,结果表明,线性化后的动力学模型可以用于隔振系统的主动隔振控制。     

中国工程院化工、冶金与材料工程学部第4届学术会议"冶金、材料与化工现状及发展策略"研讨会论文摘要

中国空间材料科学进展概况微重力科学在近 2 0年来得到蓬勃的发展 ,而空间材料科学是微重力科学的重要组成部份。在我国载人航天计划的带动下 ,86 3- 2专家委员会组织了相关的研究。介绍了自 1 987年开始的利用我国返回式卫星先后进行的空间材料科学搭载实验。科学实验以空间生长半导体砷化镓单晶做的器件为主 ,同时兼顾其他金属合金的凝固实验。用空间砷化镓单晶做的器件比地面生长单晶做的器件性能优越。返回式卫星还安排了蛋白质单晶生长实验、溶液法生长α -碘酸锂单晶、高温氧化物晶体生长的机理研究等项目。近年来 ,我国利用“神舟”…     

空间低温流体贮存的压力控制技术进展

分析了空间微重力条件对低温流体贮存的影响,重点介绍了亚临界空间低温流体贮存压力控制技术的主要内容和技术发展情况,并简要展望了空间低温流体贮存技术在未来空间系统中的应用。     

微重力场下金属材料制备的发展现状

近年来微重力下制备金属材料的研究越来越引起人们的重视。简述了形成微重力的几种实验方法，综述了微重力下制备金属材料的发展现状。     

空间微重力条件下生长LiIO3,GaAs晶体的研究进展

综述了空间微重力环境下生长ＧａＡｓ，α－ＬｉＩＯ３晶体的研究进展，展望了其应用前景。     

我国有望研发出首个商业化空间太阳能发电站系统

阅读提示——从水能到地热能、从风能到生物能,人类一直试图寻找更清洁、更高效的能源,来取代传统的化石能源。太空。成了一些创想者解开地球能源枷锁的蓝海。在太空建设太阳能发电站,是他们对于主力能源的全新设想。也许,有人会觉得这个梦想遥远。但我们也将在实现梦想的过程中获益——材料技术、太阳能利用技术都极有可能因此而飞越。这场仍在发酵的科学创想,其过程和结果都将为我们酝酿一份美好。     

载人航天与空间真空

载人航天为空间真空的应用和研究开辟了新的领域。介绍了有效负载平台区分子流场的测量、分子屏—遮风区内更好真空的获得与利用、分子束成形装置以及空间微重力条件下的有关实验。     

空间光学遥感器发展对新材料的需求

空间光学遥感器在航天对地观测、太空探测等领域均具有重要的科学和军事意义.未来战争的显著特点是精确打击、电子战、信息战,首要的是战场侦察、空间监视与测量信息的获取.航天、陆地、海洋资源气象探测、环境及灾害监测等对国民经济现代化有极其重要影响的活动,也需要获取一般手段难以得到的信息.总之,所有这些都要靠新一代的空间光学遥感器,即高分辨率空间环境适应性强的空间相机.     

基于离群点的前沿趋势探测方法研究

针对科学前沿探测中的低频现特征,选取Web of Science 2006 -2010年的国际空间站(ISS)数据集,以高频聚类词簇外的低频现离群点为研究对象,分别构造数据集的包容指数、临近指数和等价指数矩阵,通过基于聚类的优选离群点算法,在ISS人体研究、微重力生物学、空间站技术、微重力物理学、对地观测、空间天文学等...     

空间无容器材料加工技术

空间微重力条件下的材料加工是空间环境应用的一个重要领域。介绍和分析了当前空间无容器材料加工的研究内容和技术现状，并依此提出了我国开展空间无容器材料加工试验研究的设想和技术途径