2021-05-14 16:21:26 来源 : 中国科学报
近日，中国空间站天和核心舱发射升空。中科院宁波材料技术与工程研究所海洋新材料与应用技术重点实验室研究员王立平和中国工程院院士薛群基团队，承担了空间站舱内环境控制和生命保障系统防腐抗菌多功能一体化涂层、舱间抽气泵高可靠与高强韧化延寿薄膜、柔性太阳翼伸展机构抗辐照损伤与低环境敏感性薄膜的研制和生产任务，为天和核心舱成功发射提供了有力保障。
环境控制和生命保障系统是空间站中较为复杂的系统，关系到航天员的生命安全以及能否完成航天任务。舱内构件的表面防护涂层需兼具阻燃、抗菌、防霉、耐磨和防腐功能，各项技术要求远高于民航标准。项目团队成员刘栓和郭小平带领的研究小组攻克了轻合金和玻纤复合材料表面防护涂层强结合、多功能一体化、舱内抗老化黄变等关键技术，其研发的空间站环境控制和生命保障系统功能防护涂层成功应用于座便器、热合机构、医学信息综合管理系统等1000余个产品部件。
舱间抽气泵用于空间站节点舱与气闸舱的压控系统，可将出舱活动前舱内的空气抽送给相邻的密封舱段，以节省氧气资源，是保障空间站宇航员和货物出/进舱的核心设备。针对航天科技集团六院11所研制的空间站干式真空泵，项目团队成员杜玉洁和蒲吉斌带领的研究小组解决了空间失重、高速和多次启停冲击工作条件下齿轮、转子等部件高损伤和异常失效等瓶颈问题。通过地面全寿命试验考核，其研制的高可靠与高强韧化延寿薄膜成功应用于天和核心舱等，保障其在轨高稳定可靠和长寿命工作。
柔性太阳翼和机械臂是空间站舱外结构最复杂、运动部件最多的系统，其可靠的展开/收缩/转动是空间站正常运行和任务成败的关键。空间站太阳翼伸展机构溅射薄膜面临文昌临海发射高湿热环境和长期在轨高剂量原子氧辐照的挑战。项目团队成员蒲吉斌和王海新带领的研究小组通过功能元素复合调控、纳米多层精细结构构筑及晶体取向控制等创新技术，成功解决了防护薄膜在潮湿环境和原子氧辐照下的性能劣化和早期失效的共性难题。其研发的低环境敏感抗辐照薄膜通过了文昌环境暴露适应性、15年高剂量原子氧加速辐照试验和热真空疲劳寿命试验，成功应用于天和核心舱和后续发射的实验舱柔性太阳翼伸展机构20000余个部件，确保其在10年以上的在轨服役期间“张弛有度，收放自如”。（记者秦志伟 通讯员高晓静）
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