新华社天津5月28日电 题：空间力学专家：天舟十号带上天的这组试验，将解决三大“太空烦恼”5月11日8时14分，天舟十号货运飞船载着近6.2吨补给物资，奔向中国空间站，其中有一套试验装置，将“挂”在空间站表实现几项关键试验，工作是：突破极端环境下资料抗磨损、防护与自建复技术的瓶颈。这是我们团队20多年来在空间力学领域堆集的各项成就，初次来到真实太空场景中进杏装大考”。顿时就到6月初，团队年轻人恶作剧地说感触像“梦回高考”。其实当教员的我也很严重，每天都在关注空间站传回的最新情况，美满各项规划。这组试验装置将进行为期一年的在轨测试，其试验了局可能为航天器提供全新防护法子——不再让航天器“被动防御”，而是具备“自动再生”的防护能力。这将为我国未来月球、火星及其他深空探测工作提供主题技术支持。
这些关键试验要解决哪些“太空烦恼”？它们能给人类带来哪些新技术、新理想？简而言之，这个在轨试验要实现3大科学指标：空间尘埃防护断根验证、空间资料抗磨损试验验证、空间资料自建复试验验证。也就是让航天器在太空实现“除尘”与“自愈”�３景：推扑�，这些事在地球上很容易解决，但在极端、无人值守的太空环境中，一颗尘埃、一路划痕，就可能演造成致命威胁。不知各人是否还记得，2018年那场席卷火星的全球性沙尘暴，让“机缘号”探测器的太阳能电池板蒙上了厚厚一层灰，无法充电，并永远失联。更早时，阿波罗登月的宇航员发现，月球尘埃细如滑石粉却比玻璃还敏感，钻进仪器造成温度异常，飘进舱内让宇航员咳嗽不止、眼睛刺痛。至于舱表航天服，在屡次工作后，手套和关节处总会出现显著的磨损，无法使用。正由于这些真实产生过的“太空烦恼”，我们团队提出了这样3个解决法子：
在太空，航天员不成能天天出舱擦灰。那怎么除尘？我们用了一种接装电帘除尘”的步骤。单一说，就是在太阳能电池板玻璃盖片这样的表表下，铺设一层通明的电极。当我们按特定方式施加电场时，电极上方会形成一路移动的电荷“台阶”。这个带电的“台阶”就像一把无形的扫帚，推着尘�？帕６ㄏ蛞贫�，最终从表表“跳离”。CA88试验装置上装了一套高分辨率相机，会实时纪录尘埃的活动，再通过图像分析，算出除尘效能——到底能扫掉几多灰。未来，一旦验证成功，无论是月球车的太阳能板，还是火星基地的玻璃穹顶，都能够涂上或贴上这样的“电帘膜”，必要除尘时，通上电就行，再也不用航天员亲自出舱“大排除”。
第二项工作，是做真实的太空磨损测试。我们把一些航天服面料、舱表设备资料样品，直接露出在空间站表的极端环境中。那里有剧烈的温度交变、强紫表线和原子氧侵蚀。经过一年的“风吹日晒”和“细细研磨”，这些样品将由航天员取回舱内，随神舟飞船带回地面。随后，我们会进一步做力学拉伸、光学反射等测试，并比对地面样品，精确回覆：哪种资料更耐磨？在太空能“活”多久？这正是为未来的月球基地、火星行走“选材”。航天服可能得陆续工作数幼时甚至几十个幼时，资料寿命直接关系到航天员的安全。
让资料自己建复破损，听起来像科幻，但我们在试验装置里真这么做了。试验装置内有一个直线电机，能够在指令下用极细的探针刺穿试验件。刺破后，资料的破损区域在空间紫表辐射等环境成分刺激下，内部预埋的建复剂会迅速涌向破口，产生化学反映，把划痕“填平愈合”。在轨试验，成像系统会持续观察建复过程，纪录建复速度和强度复原水平。这项技术一旦成熟，未来的航天服、密封舱壁甚至柔性太阳能翼，都可能在出现微幼危险后“自愈无声”，极大提升航天器的靠得住性与使用寿命。从“被动招架”到“自动再生”，是我们想推动的一场防护理想刷新。从前，航天器防护靠的是“堆厚度”“换硬资料”，赶上尘埃和微幼破损常无能为力。而此刻，我们让资料表表“活”起来，能自动断根污物、抗磨损，还能自我愈合。这三项试验获取的在轨数据，将直接服务于我国未来的月球科研站、火星采样返回甚至更远的幼行星探测——让太阳能电池阵终年高效发电，让航天服自行建复微幼划伤，让舱表设备寿命有望从几年耽搁到十几年。更关键的是，这种“自动再生”的防护思想，未来在精密仪器、柔性电子、深海设备等领域也有辽阔的利用潜力。前期，项目研造团队已经为嫦娥三号、嫦娥五号、天问一号等沉大工程，实现过有关配套研造和钻研工作。未来一年，或许各人会看到这样一段来自中国空间站的画面：阳光下，一片布满电极的试验板上，仿照尘埃正整齐地滑向边缘；同时，一个幼幼的刺破点在太空辐射下，正静静地“长平”伤口。这些微幼的变动，正是人类安全走向深空的沉要一步。我们瞻仰星空，更要让脚下的每一步都走得踏实、走得聪明。（作者系天津大学机械工程学院教授崔玉红）（完）
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