央視網訊息：今年，中國太空站進入常態化營運模式。在中國太空站上進行的實驗中，有的是在太空站艙內進行，而部分實驗則是需要在艙外進行。中國太空站材料艙外暴露實驗裝置自2023年3月8日出艙至今已在軌實驗滿一年，3月14日，裝置及裝置中安裝的首批400餘個材料樣品圓滿完成艙外暴露實驗成功返回中國太空站內。
中國科學院太空應用工程與技術中心科研人員介紹，本次樣品取回作業是由太空站的機械手臂實施，北京時間3月14日21時左右，安裝於問天艙艙外的材料暴露實驗裝置及樣品組合體被轉移到太空站氣閘艙內。 15日，航太員將取回的組合體從氣閘艙轉移至夢天實驗艙，在地面科技人員的遠端配合下，將裝置內部的科學實驗樣品拆卸並儲存。
中國科學院太空應用工程與技術中心工程師凡煉文介紹，實驗艙回到太空站以後，航太員將這些科學樣品拆卸，然後安裝到回收裝置內。後期，隨著載人太空船下行送至地面，送至科學家的手中，將它們進行分析、比較。
首批艙外暴露實驗的材料包括非金屬及金屬兩類，共407個。新一批科學實驗樣品會分批次運送到中國太空站，其中被動輻射冷凍材料、聚醯亞胺纖維材料、光纖材料和光學薄膜材料已隨天舟七號貨運太空船運送至太空站。計畫今年5月份，由航太員統一安裝至材料艙外暴露實驗裝置內後出艙，進行新一輪暴露實驗。
400餘件樣品在宇宙極端環境中進行實驗
在中國太空站首次進行的材料艙外暴露實驗中，總計有407件實驗樣本。這些材料都有哪些？開展實驗的目的是什麼呢？透過一個短片來了解。
首次材料艙外暴露實驗的樣品是2022年11月隨天舟五號貨運飛船與材料裝置一起運送至中國太空站，其中非金屬材料有記憶聚合物材料、月壤加固材料、固體潤滑以及凝膠複合潤滑材料等，金屬材質有鎂合金、多孔銅材料等。
根據資料統計，太空船所發生的故障70%以上是直接或間接由太空環境因素所導致的。為提高材料及其製品在空間服役過程中的穩定性、可靠性和耐久性，亟待進行空間材料在軌暴露實驗。據介紹，材料艙外暴露實驗中的這些樣品是完全暴露在宇宙空間的真空、微重力、高能粒子輻射等複雜的環境中，空間溫度變化可達攝氏零上100度到零下100度以上。透過暴露實驗可以揭示材料組織結構損傷、性能衰退以及功能失效與破壞的機制，推動柔性太陽翼等大型空間可展開機構材料、太空機構潤滑材料、月球基地建設材料、精密電子設備中子屏蔽材料等先進材料的空間應用。
材料艙外暴露實驗裝置長什麼樣有何功能?
材料艙外暴露實驗裝置長什麼樣子？有哪些功能？在中國科學院太空應用工程與技術中心，有一台與中國太空站上進行實驗的材料艙外暴露實驗裝置一模一樣的設備。下面跟著記者鏡頭，一起近距離了解這台裝置。
中國科學院太空應用工程與技術中心工程師凡煉文表示， 實驗室的裝置就是跟天上實驗裝置1∶1大小相等的材料暴露實驗裝置。艙外暴露實驗裝置分前後材料箱，主要是在材料箱裡面安裝一些科學樣本。材料箱可以展開，前材料箱張開以後，材料安裝在這些材料面板上。把樣品安裝到樣品支架上，並透過樣品支架統一安裝在材料箱的安裝板上。
記者好奇地問："這些位置是都可以安裝實驗材料嗎？"
凡煉文說：「對，這些位置都是材料樣品、科學樣品的安裝位置，前面部分還有後面都是可以安裝樣品的，都是為了增加暴露面積。暴露時間分一年期和半年期，半年期主要安裝在後材料箱，等到去年9月份，我們對後材料箱進行收攏，就相當於半年實驗考核結束了，前材料箱一直是保持展開狀態，直到今年3月份結束材料艙外暴露實驗。"
據介紹，為了在艙外實驗過程中可以觀察材料的表面變化，科學研究人員也在這套裝置上安裝了一台相機，在軌對材料進行研究。
凡煉文表示，相機可以立體移動，相機移動進行拍照，將照片傳回地面。科學家可以根據照片進行材料表面形態的觀察，以進行相關的數據統計。
來源：央視網
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