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2日，記者從中國科學院空間應用工程與技術中心獲悉，空間站夢天艙燃燒科學柜近日成功執(zhí)行首次在軌點火測試，此次點火實驗以甲烷為燃料，先后兩次點火共持續(xù)約30秒，高速相機下傳的實驗畫面清晰展現(xiàn)了甲烷預混火焰受擴散火焰包圍的形貌。

“這次點火成功，驗證了空間站燃燒科學實驗系統(tǒng)功能的完備性，以及整體實驗流程的準確性與科學性，為后續(xù)空間科學燃燒實驗項目打下良好基礎。”燃燒柜科學實驗系統(tǒng)主任設計師、中科院工程熱物理研究所研究員鄭會龍說。

實驗前，在地面科研人員的協(xié)同下，航天員將點火頭安裝在氣體實驗插件中，并將氣體實驗插件安裝至燃燒科學實驗柜的燃燒室中。之后，燃燒科學實驗柜自動完成燃燒環(huán)境氣體配置、燃料氣體噴出、點火頭加熱點火、參數(shù)采集與光學診斷、循環(huán)過濾及排廢氣等系列動作。

空間站上甲烷燃燒圖像(左)與地面同工況甲烷燃燒圖像(右)

燃燒科學實驗責任科學家、清華大學劉有晟副教授介紹，點火實驗出現(xiàn)的火焰結構呈現(xiàn)出典型的甲烷預混火焰特征，由于不受浮力的影響，外部的擴散火焰與地面相同實驗結果相比更為短而圓。劉有晟說，微重力提供了地面無法模擬的條件，能夠排除浮力對流，抑制顆粒或液滴沉降，微重力燃燒實驗能為燃燒理論和模型的發(fā)展提供重要支撐。

據(jù)悉，微重力燃燒科學規(guī)劃了包含79項實驗目標在內的10個研究計劃，預計將在2023年底之前完成40次以上的在軌燃燒實驗，包括近極限火焰動力學、火焰合成納米材料、火焰碳煙生成以及國際合作項目相關的科學實驗，揭示流體與反應動力學在理想流場條件的交互作用結果，為我國微重力燃燒領域取得第一批空間站實驗數(shù)據(jù)，服務于地面和空天燃燒應用裝置和材料合成相關的理論發(fā)展。

中科院空間應用工程與技術中心研究員、空間應用系統(tǒng)夢天實驗艙總體主任設計師賀宇峰介紹，隨天舟六號任務，空間應用系統(tǒng)還將上行微重力流體與燃燒、空間材料、空間輻射生物學等領域方向的實驗項目，將在夢天艙內科學實驗柜和艙外暴露平臺持續(xù)開展相關實驗。

據(jù)了解，空間站夢天艙2022年10月底發(fā)射入軌以來，夢天艙各科學實驗柜陸續(xù)完成了供電檢查、基本功能自檢，并進行功能指標測試及參數(shù)調優(yōu)，按計劃開展了艙外載荷保溫、高精度時頻柜和超冷原子柜真空保持、有效載荷在軌測試等50余項任務。目前各科學實驗柜工作狀況穩(wěn)定、狀態(tài)良好，隨艙上行的科學實驗項目正在流體、兩相、高溫、燃燒等相關實驗柜開展。

(圖片來源：中國科學院工程熱物理研究所、清華大學燃燒能源中心)

關鍵詞： 科學實驗 中國科學院 清華大學 工程與技術 工程熱物理