中國液體潤滑材料完成首次太空艙外暴露實驗

從中國科學院蘭州化學物理研究所(以下簡稱“蘭州化物所”)了解到，71件艙外暴露實驗裝置及科學實驗樣品已移交至該所展開研究。該批材料艙外暴露實驗裝置和樣品已在軌實驗滿一年，主要包括18臺套動態摩擦學裝置和134件靜態潤滑材料樣品，近日由神舟十七號飛船帶回地球。
 

圖為部分實驗裝置及科學實驗樣品。

 

蘭州化物所長期從事特殊環境與苛刻工況下材料和技術的研究工作，聚焦國家航天航空等高端裝備領域對潤滑的需求和國際學科前沿，構建全鏈條潤滑材料創新研究體系，解決了相關技術難題，為中國航天事業高質量發展作出重要貢獻。

固體潤滑薄膜材料和新型超分子凝膠潤滑材料

 

蘭州化物所潤滑材料重點實驗室研究員蔡美榮接受媒體采訪介紹說，為提高航天器中運動機構的服役可靠性和壽命，該所研制了固體潤滑薄膜材料和新型超分子凝膠潤滑材料，利用空間站艙外暴露平臺開展了潤滑材料的動態摩擦學和靜態暴露實驗。

 

蔡美榮說，此舉以期獲取相關材料在真實空間環境下綜合性能及驗證數據，揭示空間環境對材料的結構、性能的影響規律和摩擦磨損機制，同時為新型長壽命空間潤滑材料的設計和研制提供技術指導，持續滿足航天技術發展對高性能潤滑材料的需求。

 

2008年10月，隨著神舟七號宇航員乘組返回地面，由該所選送的飛船應用系統固體潤滑材料試驗樣品在首次暴露于太空環境后被成功收回。十余年后，該所潤滑材料重點實驗室再度將潤滑材料試驗樣品送上中國空間站。

 

蔡美榮說，與2008年相比，此次不僅搭載了潤滑材料靜態實驗，還開展了動態摩擦學實驗，包括球盤摩擦學實驗和首次軸承實驗。艙外暴露實驗樣品包含固體潤滑材料和新型超分子凝膠潤滑材料。本次空間站艙外暴露實驗是世界上首次液體潤滑材料的空間飛行實驗。

 

接下來，該所科研人員將以這批材料為研究對象，通過高分辨質譜、紅外光譜、熱穩定性能分析儀等對其結構和理化性能進行分析，揭示其結構、組成和性能在真實空間的演變規律；將利用超高分辨透射電鏡，多功能X射線光電子能譜儀等手段對其摩擦的表界面進行深刻剖析，獲潤滑材料在空間條件下摩擦界面的潤滑和損傷機制。與地面模擬實驗相關聯，形成空間環境因素地面模擬的有效試驗方法，為未來空間長壽命潤滑儲備新型潤滑材料與技術。