中国科学院力学研究所完成多项太空制造失重飞行试验,星际航行大道再添新成果

云之风
 来自宁夏回族自治区

日前,中国科学院力学研究所在西安圆满完成太空金属制造技术失重飞行试验验证,星际航行大道在太空制造科研方向取得新突破。

此次试验累计开展20余次有效失重飞行,成功验证太空金属制造领域多项关键核心技术,获取了低重力条件下合金熔凝行为、熔池蒸发、缺陷形成特性等一系列关键数据。

这标志着力学所正式完成“落塔-失重飞机-火箭-在轨平台”四级实验验证体系,大幅提速我国太空制造技术从演示验证迈向工程应用的进程。

过去,太空制造技术研究面临一个现实难题:地面难以长时间模拟微重力环境,传统落塔实验时间短,火箭实验机会少、成本高,太空增材制造缺少低重力条件下合金熔凝、熔池行为、缺陷形成等关键数据。

项目负责人、中国科学院力学研究所研究员姜恒说:“失重飞行借助飞机高空抛物线机动,营造短时稳定的微低重力环境,具备试验条件可重复、有人协同操作便捷、载荷状态实时可调等优势,成为太空制造领域开展关键技术验证与快速迭代的核心手段。”

本批次试验聚焦太空增减材制造技术,围绕太空金属3D打印需要的不锈钢、钛合金、铝合金及高熵合金等典型金属材料进行验证。团队获取的系列关键数据,将为太空制造工艺定型与材料优选奠定数据底座。

太空金属3D打印被视作未来航天任务的关键赋能技术,可实现航天器零部件在轨快速制造与自主修复,大幅减少对地面补给的依赖,提升深空探测、空间站长期运营及月面基地建设的任务弹性与可持续性。

此次试验成功,有助于推动航天器从“地造天用”向“天造天用”乃至“天造地用”转变,助力太空任务实现从“依赖地球”到“地外自持”。

试验完成了,姜恒看得更远。他认为,太空制造不只是技术问题,对太空物理基础过程不了解,就没办法设定参数,需要从基础科学发力。

怀柔综合性国家科学中心在这方面有独特优势。“前沿科技没有大科学装置,几乎无法实现。这里的高能同步辐射光源,可以用于太空制造材料内部微观组织结构解析,提供参数,结合物理AI和力学研究,为太空制造提供基础科研支撑。”姜恒说。

“怀柔也有很好的产业基础,涵盖材料制造、医药、能源等多个领域,有提高产品性能的需求,也给我们提供了合作研发空间。”姜恒希望,依托星际航行大道的优势,在怀柔牵头做太空制造,从基础研发到孵化产业联动各方资源,全链条推动太空制造。

姜恒的期待,正在落地。怀柔区空天技术产业专班负责人介绍,专班聚焦空天产业顶层设计、项目招商、平台搭建和要素保障,建立清单化管理体系,推动星际航行大道从规划走向落地。

星际航行大道,是怀柔综合性国家科学中心布局空天技术产业的重要抓手。它北至中国科学院大学、南至中国科学院空间科学中心,串联20余个科技设施平台和50余家科技企业,形成总长6公里的空天技术产业发展带,已在产业空间、平台搭建、项目落地等方面取得一系列阶段性成果。

空间已备好。围绕空天检验检测、卫星载荷研发、卫星能源系统、智能空天地一体化数据应用、星际航行与深空探测五大方向,星际航行大道已完成产业顶层研究,梳理出30万平方米产业空间,明确中国科学院国家空间科学中心、空间应用工程与技术中心、力学研究所、空天信息创新研究院、北京卫星环境工程研究所(航天科技集团五院511所)、中国科学院大学星际航行学院等创新主体,系统整合沿线科研设施、创新平台和产业载体资源。

一期布局长城海纳加速器、卫星工厂等5万平方米产业空间,并规划二期30万平方米,重点布局卫星服务中心、小批量试产工厂等载体,为空天技术成果转化、企业孵化和产业集聚提供空间支撑。

资源串起来。已举办多场“星际航行”系列科创沙龙,聚焦抗辐照检测、AI智能探矿、卫星AIT等方向;联合北京基金业协会承办商业航天产融合作创新沙龙专场等。

从太空金属制造试验到卫星AIT总装测试,从智能找矿大模型到抗辐射检验检测平台,星际航行大道正加速形成从科研突破到产业落地的完整链条。

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