中國空間站成功實施首次點火實驗

記者3月2日從中國科學院空間應用工程與技術中心獲悉，夢天實驗艙燃燒科學實驗櫃日前成功實施首次在軌點火實驗，驗證了空間站燃燒科學實驗系統功能的完備性以及整體實驗流程的準確性與科學性，為後續空間科學燃燒實驗項目打下良好基礎。

燃燒櫃科學實驗系統主任設計師、中科院工程熱物理研究所研究員鄭會龍介紹，此次點火實驗採用甲烷作為燃料，先後兩次點火共持續約30秒。

實驗前，在地面科研人員的協同下，航天員將點火頭安裝在氣體實驗插件中，並將氣體實驗插件安裝至燃燒科學實驗櫃的燃燒室中。之後，燃燒科學實驗櫃自動完成燃燒環境氣體配置、燃料氣體噴出、點火頭加熱點火、參數採集與光學診斷、循環過濾及排廢氣等系列動作。

空間站燃燒科學實驗櫃甲烷燃燒圖像（左）與地面同種工況甲烷燃燒圖像（右）。（中國科學院工程熱物理研究所、清華大學燃燒能源中心供圖）

高速相機下傳的實驗畫面清晰展現了甲烷預混火焰（內圓錐狀火焰）受擴散火焰包圍的形貌。“由於不受浮力的影響，外部的擴散火焰與地面相同實驗結果相比更為短而圓。”燃燒科學實驗責任科學家、清華大學副教授劉有晟説。

劉有晟介紹，微重力環境能夠排除浮力對流，抑制顆粒或液滴沉降，微重力燃燒實驗能為燃燒理論和模型的發展提供重要支撐。

據悉，我國在微重力燃燒科學領域規劃了包含79項實驗目標在內的10個研究計劃，預計將在2023年底前完成40次以上的在軌燃燒實驗。這些實驗將為我國微重力燃燒領域取得第一批空間站實驗數據，服務於地面和空天燃燒應用裝置和材料合成相關理論發展。

中科院空間應用工程與技術中心研究員、空間應用系統夢天實驗艙任務總體主任設計師賀宇峰介紹，自夢天實驗艙發射入軌以來，夢天實驗艙各科學實驗櫃陸續完成了供電檢查、基本功能自檢，並進行功能指標測試及參數調優，按計劃開展了艙外載荷保溫、高精度時頻櫃和超冷原子櫃真空保持、有效載荷在軌測試等50余項任務。