这些科学装置踏上“梦天之旅”

10月31日，空间站的梦天实验室在中国文昌航天发射场发射。 此次飞天启程前往太空，搭载了中国航天科技集团有限公司五院510开发的三台重要科学装置：空间高效的自由活塞斯特林热电转换装置、x射线透射成像系统、高温炉和批量样品管理系统。 这些凝聚了科研人员智慧和心血的产品，正在走向宇宙深处。

探索节省空间的电源新技术

空间高效的自由活塞斯特林热电转换装置作为梦天实验室验证项目之一，安装在航天基础试验机柜内。 作为独立试验模块，是目前国内最先进的空间能量转换装置。

负责该装置的高级工程师张安介绍，斯特林热电转换装置可以将放射性同位素热能转换为电能，是“动态”空间同位素电源系统中最先进的技术，与传统的“静态”同位素温差转换电源技术相比，效率更高目前国际上还没有斯特林热电转换技术的空间应用。

张安表示，此次空间科学试验的目的是进一步验证该技术在空间环境下的适应性和可靠性，获得该技术的轨道飞行应用数据，结合轨道飞行试验数据优化工程样机，加快飞行样机开发，为我国空间先进电源技术的发展提供技术支持

“在线”实时观察材料实验过程

在这次任务中，510的科研人员成功开发了x射线透射成像系统，巧妙利用x射线透射成像这一目前最先进的观测方法，实现了在空间环境中对材料实验过程的“在线”实时观测，对空间材料样品制备过程中的固/液界面形态、 可获得界面输运效应等实时科学数据，对认识材料物理和化学过程的固有规律，指导和推动基础材料制备技术和战略性新兴产业的发展具有重要意义。

负责该装置的高级工程师孙晋川介绍，x射线系统作为空间站材料，是一种实时观察实验主载荷，“世界第一”台在载人航天器上利用x射线透射成像原理进行实验的科学装置。 他说：“在载人航天器环境中，最核心的任务是保护航天员，在资源和空间受限的情况下实现对x射线的完全屏蔽，同时也能经受住火箭升空带来的力学环境的考验，是摆在科研人员面前的首要难题，保证了梦天室的安全

科研人员召集知识分子研究政策，研究“深水区”。 在大量分析和实验总结的基础上，设计的综合屏蔽结构，在保证火箭升空时装置力学可靠性的同时，也确保了航天员在轨安全。 同时研制成功了空间成像结构，使装置最高分辨率为3m，最大视场为30mm20mm，最大穿透厚度为6mm，满足了多种材料的实验需要，x射线系统也成功从专用设备向通用设备转变。

“神话八卦炉”功能多样

在梦天实验室内，510研制的“天宫八卦炉”——高温炉和批次样品管理系统将神秘梦幻的中国神话变成了现实。 作为实验室高温材料熔炼实验的主要负载，高温炉系统是一种具有“多温场联动、多功能制造、全自动压力控制”等特点的全新综合型空间材料试验设备，其内部拥有众多“黑科技”，精密传动单元在系统中有14种新材料的制备方法，改变了我国同类设备情况少、功能单一的状况，打破国外技术垄断的热控单元为设备设置了温度梯度，实现了材料制备温度的高稳定性，使宇航员们在自行操作时“手感温度刚刚好”。

资料来源：科技日报