本報(bào)北京7月20日電 （記者吳月輝）記者從中國(guó)科學(xué)院獲悉：由該院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心研制建設(shè)的4秒電磁彈射微重力實(shí)驗(yàn)裝置日前啟動(dòng)試運(yùn)行。裝置采用電磁拋射方式在地面模擬微重力、月球重力、火星重力等模式，為空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供有效的地面驗(yàn)證機(jī)會(huì)。
“充分有效的地面驗(yàn)證，是空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)在軌順利開(kāi)展的前提和基礎(chǔ)。”中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用中心電磁技術(shù)室副研究員張永康說(shuō)，地基研究能夠大幅縮短實(shí)驗(yàn)周期，降低實(shí)驗(yàn)成本，提升空間實(shí)驗(yàn)成功率，是天基研究的重要補(bǔ)充手段。
此裝置采用電磁拋射的方式在地面構(gòu)建微重力實(shí)驗(yàn)環(huán)境，即采用電磁彈射系統(tǒng)將實(shí)驗(yàn)艙垂直加速到預(yù)定速度后釋放，實(shí)驗(yàn)艙在上拋和下落階段為科學(xué)載荷提供微重力環(huán)境。目前，該裝置可以維持的微重力時(shí)間達(dá)4秒、微重力達(dá)10μg（十萬(wàn)分之一重力加速度）、過(guò)載加速度不超過(guò)5g（5個(gè)重力加速度）、實(shí)驗(yàn)間隔不超過(guò)10分鐘，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
“與單程落塔、拋物線飛機(jī)等相比，該裝置在實(shí)驗(yàn)效率、實(shí)驗(yàn)載荷力學(xué)強(qiáng)度要求、運(yùn)行成本等方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。”張永康解釋，在實(shí)驗(yàn)效率方面，傳統(tǒng)單程落塔平均每天僅可以做2—3次實(shí)驗(yàn)，拋物線飛機(jī)每次可以飛行30架次以上，但實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備周期2—3個(gè)月，而此新裝置每天可以開(kāi)展近百次實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備時(shí)間僅需1—2天，極大地提高了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的效率。
在實(shí)驗(yàn)載荷強(qiáng)度要求方面，傳統(tǒng)單程落塔在降落回收階段，實(shí)驗(yàn)艙和實(shí)驗(yàn)載荷要承受20g（20個(gè)重力加速度）左右的沖擊，很大程度上限制了常規(guī)科學(xué)儀器的使用。在此裝置中，實(shí)驗(yàn)艙的回收加速度都可控制在3g（3個(gè)重力加速度）左右，大部分常規(guī)科學(xué)儀器都可以用于實(shí)驗(yàn)。
在運(yùn)行成本方面，此裝置采用儲(chǔ)能和電磁驅(qū)動(dòng)技術(shù)，運(yùn)行僅消耗電能，單次實(shí)驗(yàn)消耗電能僅1千瓦時(shí)左右，便于開(kāi)展大規(guī)模的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
張永康說(shuō)：“電磁彈射微重力實(shí)驗(yàn)裝置還有效解決了探空火箭、失重飛機(jī)、落塔等傳統(tǒng)地基微重力設(shè)施存在的實(shí)驗(yàn)成本高、準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、過(guò)載較大等缺點(diǎn)。”
據(jù)悉，中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用中心正在規(guī)劃建設(shè)20秒電磁彈射微重力實(shí)驗(yàn)裝置，力爭(zhēng)為空間科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家提供高效便捷的地基微/低重力研究平臺(tái)，并為載人航天、深空探測(cè)等提供相關(guān)技術(shù)驗(yàn)證條件。
《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2023年07月21日 11 版）