中國空間站成功實(shí)施首次點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)

記者3月2日從中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心獲悉，夢天實(shí)驗(yàn)艙燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜日前成功實(shí)施首次在軌點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了空間站燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能的完備性以及整體實(shí)驗(yàn)流程的準(zhǔn)確性與科學(xué)性，為后續(xù)空間科學(xué)燃燒實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目打下良好基礎(chǔ)。

燃燒柜科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師、中科院工程熱物理研究所研究員鄭會(huì)龍介紹，此次點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)采用甲烷作為燃料，先后兩次點(diǎn)火共持續(xù)約30秒。

實(shí)驗(yàn)前，在地面科研人員的協(xié)同下，航天員將點(diǎn)火頭安裝在氣體實(shí)驗(yàn)插件中，并將氣體實(shí)驗(yàn)插件安裝至燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜的燃燒室中。之后，燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜自動(dòng)完成燃燒環(huán)境氣體配置、燃料氣體噴出、點(diǎn)火頭加熱點(diǎn)火、參數(shù)采集與光學(xué)診斷、循環(huán)過濾及排廢氣等系列動(dòng)作。

空間站燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜甲烷燃燒圖像（左）與地面同種工況甲烷燃燒圖像（右）。（中國科學(xué)院工程熱物理研究所、清華大學(xué)燃燒能源中心供圖）

高速相機(jī)下傳的實(shí)驗(yàn)畫面清晰展現(xiàn)了甲烷預(yù)混火焰（內(nèi)圓錐狀火焰）受擴(kuò)散火焰包圍的形貌。“由于不受浮力的影響，外部的擴(kuò)散火焰與地面相同實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比更為短而圓。”燃燒科學(xué)實(shí)驗(yàn)責(zé)任科學(xué)家、清華大學(xué)副教授劉有晟說。

劉有晟介紹，微重力環(huán)境能夠排除浮力對流，抑制顆粒或液滴沉降，微重力燃燒實(shí)驗(yàn)?zāi)転槿紵碚摵湍Ｐ偷陌l(fā)展提供重要支撐。

據(jù)悉，我國在微重力燃燒科學(xué)領(lǐng)域規(guī)劃了包含79項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)在內(nèi)的10個(gè)研究計(jì)劃，預(yù)計(jì)將在2023年底前完成40次以上的在軌燃燒實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)將為我國微重力燃燒領(lǐng)域取得第一批空間站實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，服務(wù)于地面和空天燃燒應(yīng)用裝置和材料合成相關(guān)理論發(fā)展。

中科院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心研究員、空間應(yīng)用系統(tǒng)夢天實(shí)驗(yàn)艙任務(wù)總體主任設(shè)計(jì)師賀宇峰介紹，自夢天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射入軌以來，夢天實(shí)驗(yàn)艙各科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜陸續(xù)完成了供電檢查、基本功能自檢，并進(jìn)行功能指標(biāo)測試及參數(shù)調(diào)優(yōu)，按計(jì)劃開展了艙外載荷保溫、高精度時(shí)頻柜和超冷原子柜真空保持、有效載荷在軌測試等50余項(xiàng)任務(wù)。