實驗場任務怎么做(夢天成功背后的一群追夢人,記八院夢天實驗艙總裝團隊)
實驗場任務怎么做文章列表:
- 1、夢天成功背后的一群追夢人,記八院夢天實驗艙總裝團隊
- 2、8個科學實驗柜將產出國際級科研成果
- 3、華陰市種子工作站:全面完成秋播小麥試驗播種任務
- 4、揭秘|空間站有臺30億年誤差1秒的鐘,8臺科學實驗柜隨夢天飛天
- 5、神舟十五號任務開啟空間站應用與發展階段 航天員乘組重點開展六方面工作
夢天成功背后的一群追夢人,記八院夢天實驗艙總裝團隊
今天,搭載著夢天實驗艙的長征五號B遙四運載火箭在文昌航天發射場發射升空,中國空間站迎來了一位新的“伙伴”。
有這么一群人,他們做的是國之重器,卻少有人知;他們始終在型號研制的最前線,卻蟄伏數年。面對未知之路,他們始終一步一個腳印地去探索,在夢想中前行,在實踐中發現真諦。他們就是中國航天科技集團有限公司八院夢天實驗艙總裝團隊。
相遇:走過艱苦并快樂的十年
2011年,八院149廠空間站執行經理欒浩剛本科畢業,在面對數個高校深造的選擇下,他不斷反復問自己一個問題:是做研究還是進入工程領域?就在此時,上海航天的研究生招生信息吸引住了這個對未來充滿期望的少年。于是,他選擇了到企業讀研深造,經過三年的學習,為他后續參與型號研制生產打下了扎實的基礎。
2016年,根據夢天實驗艙研制生產的需求,欒浩被調入到空間站總裝團隊。在型號研制初期,還沒有合適的工藝保障,他就多方調研,與設計師反復溝通、論證,設計了暴露平臺展開、載荷機柜安裝的工藝方案;沒有具體的防控措施,他就從零開始,制定了微生物防控、密封艙總裝、地面通風、結構防護層實施方案。
堅守是漫長的,也是艱苦的。在外場試驗中,夢天實驗艙電性艙改裝成了其中的“重頭戲”。曾有一句話在總裝團隊中這樣流傳過:“寧可總裝一個新的任務,也不愿返工一個總裝后的產品。”這是由于產品拆卸的要求遠遠超于第一次總裝要求,它必須避開所有不必要的操作,又要確保所有操作互不相擾。在翻看所有工藝流程和設備狀態后,他梳理了上百根電纜和上百臺設備的工藝技術要求。
為此,在改裝之初,欒浩和團隊成員在總裝過程中充分識別產品風險,以計劃流程、技術流程、產保流程相結合為抓手,依據設計文件,梳理和制定了裝配過程中的關鍵、強制檢驗點,明確操作和檢查要求,從而保證了過程風險管控閉環。經過一個月的奮戰,團隊按時完成了電性艙改裝任務,為后續試驗任務的開展提供了有力保障。
堅守:成為現場辦公的“大管家”
在空間站型號中,每一個產品都是一個“系統工程”,在夢天實驗艙研制生產的道路上也需要一位“大管家”,他就是八院149廠夢天實驗艙總裝主任工藝師齊海雁。
作為型號的“大管家”,齊海雁沒有一絲的“架子”。2018年底,面對時間緊、任務重的生產任務,如何爭取快速正確地處理總裝現場的問題,成為了保障產品進度的一個有效措施。為此,齊海雁將辦公場所搬到了總裝總測現場,通過現場辦公提高管理責任、技術責任和產保責任,這樣既能及時解決問題,不拖延、不積壓,又能不斷進行工藝流程優化、工藝要求細化量化。
齊海雁始終瞄準產品實現全流程上的優化改進,密切關注總裝技術突破和能力提升。面對一次次的技術攻關,團隊需要在不具備條件的環境中創造條件,所有人想的不是這個事該不該做,而是如何能把事情做成做好。多年來,他們心往一處想,勁往一處使,不會就學、不懂就問,把認識提上去,把專業建起來,扎實走好每一步。
最終,團隊實現了3D打印總裝直屬支架、三維數字化導管制造、對日定向裝置艙內功率傳輸電纜艙上壓接和數字化總裝等新技術,以及大型機柜進艙裝置、暴露平臺零重力展開試驗裝置、整艙水平旋轉裝置、整艙罩衣等新裝備的應用,保障了總裝及測試期間夢天15個分系統能夠順利地進出廠區和廠房,完成各項工作,平穩有序完成正樣900多臺(套)設備的驗收和交付,保障了各分系統總裝及測試階段的技術狀態協調工作,有力支撐了型號研制工作。
希望:為團隊輸入新鮮血液的“95后”
“夢天成功的消息是我們收到的最美好的結婚禮物。”“95后”夢天實驗艙載荷艙主崗朱俊劼的新婚妻子汪佳林這樣評價夢天實驗艙任務。他們相識與企業只有一路之隔的上海電機學院,相戀與夢天實驗艙。就在夢天實驗艙飛天前夕,他們步入了籌備近兩年的婚禮殿堂。
作為團隊的新鮮血液,朱俊劼在入職之初就為團隊注入了新的活力。149廠為每一位新航天人定制了一份“入職禮包”,即“一人一策”的培訓方案和“特級技師 青年技能人員”的師資力量。如果說,一名企業的“管培生”需要2-3年的輪崗培訓,那么培養像朱俊劼一樣的年輕一代航天人,則需要5年、8年甚至更長時間,為了能夠深入學習專業技能、工藝技術,他們要先后經歷零部件裝配、單機裝配、部套裝配(分三級)、產品總裝等六個過程,方能從一名普通的總裝人員成長為型號研制的主操作手。
如今,朱俊劼僅用了三年時間,就實現了快速成長,他已成為能夠獨立操作載荷艙的主崗,成為了總裝團隊的“老師傅”。對于全長17.88米的夢天實驗艙中的各項精細裝調而言,成百上千的電纜就好比“穿針引線”,在艙體側面,夢天比問天多了“兩扇門”,門里面“藏”了各種款式的電纜,為了確保“兩扇門”的角度運動旋轉到位,他敷設的電纜不僅要滿足綁扎間隙,還要滿足轉彎半徑的技術要求,從而呈現出一道道“空中長廊”。
到夢天實驗艙發射的那一刻,朱俊劼才真正理解到那是怎樣一種情感。那一天,他和妻子汪佳林共同守候著“夢天”飛天,他們的相互支持堅定了雙方堅守在航天一線的信念。
在夢天實驗艙成功的背后,他們這群人把航天人的“光輝”裝在心里,埋進工作中,把載人航天精神寫進實際行動里,塑造了一位位默默奉獻、奮勇拼搏、勇攀高峰的航天人形象,他們都在用默默堅守換來一發發型號任務的圓滿成功。
作者:史博臻 范文超 叢茜
圖:中國航天科技集團有限公司八院
編輯:唐瑋婕
8個科學實驗柜將產出國際級科研成果
在空間站的三個艙段中,夢天實驗艙主要承擔空間科學實驗任務。中國科學院聯合優勢力量協同攻關,研制了超冷原子物理實驗柜、高精度時頻實驗柜、高溫材料科學實驗柜、兩相系統實驗柜、流體物理實驗柜、燃燒科學實驗柜、在線維修裝調實驗柜等7個方面的8個科學實驗柜。
利用這些實驗柜,重力掩蓋下的多相流與相變傳熱、基礎燃燒過程、材料凝固機理等物質本質規律研究以及超冷原子物理等前沿實驗研究將在太空開展。目前在上述方向已規劃安排了約40項科學實驗項目,其中包含部分國際合作研究,預期能在上述領域做出具有國際水平的科學研究成果。
30億年誤差僅1秒
早在2016年,一臺精度高達3000萬年誤差1秒的冷原子微波鐘,就曾隨天宮二號遨游太空。現在,比它還準的冷原子鍶光鐘作為高精度時頻實驗系統的核心組成部分,跟隨夢天實驗艙首次進入太空,將實現30億年誤差1秒的精度。
高精度時頻實驗系統是中科院本次上行的實驗系統中唯一一對“雙胞胎”。“可以說它是本批實驗系統中結構最復雜、研制難度最大的。”高精度時頻實驗系統研制任務總指揮、責任科學家張首剛介紹,該系統包含了主動氫原子鐘、冷原子微波鐘、冷原子鍶光鐘等13臺單機,分別安裝在艙內和艙外,其中艙內分為時頻柜Ⅰ、時頻柜Ⅱ。
在太空產生高精度時間有何用?張首剛說,空間站提供的超高精度時間頻率信號,將用于相關基礎物理研究實驗,如引力紅移的測量、精細結構常數變化的探測等,支撐相對論及相關理論的高精度檢驗。也可以為地面一些重大科技基礎設施提供高精度時間同步信號,提升其性能。
此外,在線維修裝調操作柜也是精密操作的代表,該柜主任設計師張璐將它比作“太空維修工廠”。箱體內配備的一套7自由度的靈巧機械手,可實現精度達0.1毫米的操作。它配備的智能誘導維修系統將為航天員減負,增強現實眼鏡會提供清晰直觀的操作維修指引,無需再翻閱厚厚的操作手冊。
從“絕對零度”到1600攝氏度
人工創造的極端條件,對科學研究來說極為寶貴。在夢天實驗艙中,科學實驗柜能在太空創造出低至接近“絕對零度”,高至1600攝氏度的實驗條件。
“超冷原子物理實驗柜可以帶領我們以地面上不可能的方式進入量子力學的奇異世界。”超冷原子物理實驗柜副主任設計師汪斌說,該柜是我國首個微重力條件下運行的超冷原子物理實驗平臺。利用空間站優越的微重力條件和一系列新方法新技術,有望制備出距“絕對零度”以上僅千億分之一攝氏度范圍內的超低溫量子氣體,將能觀測到肉眼可見的宏觀量子現象。在微重力條件下,基于超冷原子物理實驗系統開展的重大物理問題研究,有望超越地面的限制獲得重大基礎科學突破,為基本物理定律提供更高精度的檢驗。
高溫材料實驗柜則恰好與之相反,它的最高加熱溫度可達1600攝氏度,且能長時間保持穩定,波動不超過正負0.25攝氏度。通過X射線成像,科學家可以實時觀察各種材料在微重力的高溫環境下熔化、凝固的過程。該柜還可以提供旋轉磁場、主動冷卻、加速度測量等附加功能和操作。
微重力環境有望制備出地面環境難以實現的微觀結構均勻、無缺陷的高質量材料,進而開發出新型、顛覆性的材料。高溫材料科學實驗柜科學實驗系統主任設計師劉學超透露,該柜首批將一次性自動化批量開展16支樣品的科學實驗,主要包括高溫合金材料、功能晶體材料和化合物半導體材料。未來,新型半導體材料、生物納米材料、能源材料、先進陶瓷及復合材料等新型材料都有機會開展在軌研究。
實驗艙里將“點火”燒開水
如果在太空點燃一簇火苗,其形狀將出乎你的意料——它呈現出一團圓圓的“火球”。燃燒科學實驗柜的主要任務,便是在太空“點火”,開展微重力燃燒基礎科學研究。
“大家可能會有疑問,在空間站做燃燒實驗會不會很危險?這完全不用擔心,我們的燃燒室密封非常好,不會影響空間站運行。”燃燒科學實驗柜科學實驗系統主任設計師鄭會龍解釋,在軌燃燒實驗的最大燃燒量僅100瓦,大約相當于點燃3根蠟燭。
氣體供給、點火燃燒、圖像拍攝、廢氣排放等燃燒實驗可在燃燒科學實驗柜中全自動進行,火焰形貌、結構、溫度、速度、產物組分等信息可被清晰捕捉測量。相關數據將助力燃燒基礎科學問題、空天推進、燃燒材料合成、航天器防火滅火等基礎及應用技術的發展。
幾次太空授課中,“太空教師”的主要道具都是流體,其背后隱含的則是大量微重力流體的基本知識。在失重情況下流體運動受什么控制?流體物理實驗柜科學實驗系統主任設計師、責任科學家康琦以燒開水來打比方。熱對流的典型應用之一便是燒開水,但在微重力環境下,熱對流機制會發生極大變化,浮力作用幾乎消失,溫差引起的表面張力變化在流體形成對流的過程中將成為主導因素。
微重力環境為流體創造了近乎理想的各向同性研究條件,流體運動表現出的許多新規律、新機制,都要通過太空實驗研究來重新認識。流體物理實驗柜能直接全面觀測流體的速度場、溫度場、濃度場、表面變形等,以及流變和自組織特性。
兩相系統實驗柜則瞄準了蒸發與冷凝、沸騰和熱管傳熱、空間在軌流體管理等科學研究與技術驗證。隨柜發射的首發科學實驗模塊將進行空間蒸發對流與相變傳熱強化實驗研究,其集成了3組封閉式蒸發液池和9種不同表面材料蒸發臺,計劃在軌完成600次不同工況的液滴和液層蒸發實驗。
(原標題:8個科學實驗柜將產出國際級科研成果)
來源:北京日報 記者 劉蘇雅
流程編輯:U022
華陰市種子工作站:全面完成秋播小麥試驗播種任務
陜西網訊(通訊員 張敬)為抓住有利播種時期和土壤墑情,將小麥試驗播在最佳時期,充分展示品種特征特性。華陰市種子工作站搶抓有利時間,積極發揮黨員干部和業務骨干的主觀能動性,利用10月17日、18日2天時間,全面完成玉米試驗的收獲以及小麥試驗播前深翻、整地、起埝、打線、播種等所有環節的任務,共涉及94個品種,其中:2022-2023年度關中灌區小麥品種生產試驗三組29個、科企聯盟小麥聯合體品種區域試驗兩組26個、科企聯盟小麥聯合體生產試驗5個、陜西省商業化育種聯合體品種比較試驗17個、陜西關中灌區小麥引種適應性試驗4個、示范展示13個。
該站黨員干部一直秉承不忘初心、牢記使命的堅定信念,搶抓農時,極大地縮短了工作完成時間,既展現了農業農村干部能吃苦、重實效的良好作風,又為后期公正、科學地評價新品種奠定了良好基礎。
揭秘|空間站有臺30億年誤差1秒的鐘,8臺科學實驗柜隨夢天飛天
北京日報客戶端 | 記者 劉蘇雅
在空間站的三個艙段中,夢天實驗艙主要承擔空間科學實驗任務。中國科學院聯合優勢力量協同攻關,共研制了超冷原子物理實驗柜、高精度時頻實驗柜、高溫材料科學實驗柜、兩相系統實驗柜、流體物理實驗柜、燃燒科學實驗柜、在線維修裝調實驗柜等7個方面的8個科學實驗柜。
利用這些實驗柜,重力掩蓋下的多相流與相變傳熱、基礎燃燒過程、材料凝固機理等物質本質規律研究以及超冷原子物理等前沿實驗研究將在太空開展。中科院空間應用中心空間應用系統副總師劉國寧介紹,目前在上述方向已經規劃安排了約40項科學實驗項目,其中包含了部分國際合作研究,預期能夠在上述領域做出具有國際水平的科學研究成果。
空間站有臺30億年誤差1秒的鐘
早在2016年,一臺精度高達3000萬年誤差1秒的冷原子微波鐘,就曾隨天宮二號遨游太空。現在,比它還準的冷原子鍶光鐘作為高精度時頻實驗系統的核心組成部分,跟隨夢天實驗艙首次進入太空,將實現30億年誤差1秒的精度。
高精度時頻實驗系統是中科院本次上行的實驗系統中唯一的一對“雙胞胎”。“可以說它是本批實驗系統中結構最復雜、研制難度最大的。”高精度時頻實驗系統研制任務總指揮、責任科學家張首剛介紹,該系統包含了主動氫原子鐘、冷原子微波鐘、冷原子鍶光鐘等13臺單機,分別安裝在艙內和艙外,其中艙內分為時頻柜I、時頻柜II兩柜。
高精度時頻實驗柜Ⅰ
高精度時頻實驗柜Ⅱ
“秒”是基本物理量時間的單位,在太空產生高精度時間將有何用?張首剛說,空間站提供的超高精度時間頻率信號,將用于相關基礎物理研究實驗,如引力紅移的測量,精細結構常數變化的探測等,支撐相對論及相關理論的高精度檢驗。也可以為地面一些重大科技基礎設施提供高精度時間同步信號,提升其性能。
此外,在線維修裝調操作柜也是精密操作的代表,該柜主任設計師張璐將它比作“太空維修工廠”。箱體內配備的一套7自由度的靈巧機械手,可以實現精度達0.1毫米的操作。此外,它配備的智能誘導維修系統將為航天員減負,增強現實眼鏡會為航天員提供清晰直觀的操作維修指引,無需再翻閱厚厚的操作手冊。
在線維修裝調操作柜
從“絕對零度”到1600攝氏度
人工創造的極端條件,對科學研究來說極為寶貴。而在夢天實驗艙中,科學實驗柜能在太空創造出低至接近“絕對零度”,高至1600攝氏度的實驗條件。
“超冷原子物理實驗柜將帶我們以地面上不可能的方式進入量子力學的奇異世界。”超冷原子物理實驗柜副主任設計師汪斌說,該柜是我國首個微重力條件下運行的超冷原子物理實驗平臺。利用空間站優越的微重力條件和兩級蒸發冷卻等一系列新方法和技術,有望制備出距“絕對零度”以上僅千億分之一攝氏度范圍內的超低溫量子氣體,將能觀測到肉眼可見的宏觀量子現象。在微重力條件下,基于超冷原子物理實驗系統開展的重大物理問題研究,有望超越地面的限制獲得重大基礎科學突破,為基本物理定律提供更高精度的檢驗。
超冷原子物理實驗柜
高溫材料實驗柜則恰好與之相反,它的最高加熱溫度可達1600攝氏度,且能長時間保持穩定,波動不超過正負0.25攝氏度。通過X射線成像,科學家可以實時觀察各種材料在微重力的高溫環境下熔化、凝固的過程。該柜還可以提供旋轉磁場、主動冷卻、加速度測量等附加功能和操作。
高溫材料實驗柜
微重力環境有望制備出地面環境難以實現的微觀結構均勻、無缺陷的高質量材料,進而開發出新型、顛覆性的材料。高溫材料科學實驗柜科學實驗系統主任設計師劉學超透露,該柜首批將一次性自動化批量開展16支樣品的科學實驗,主要包括高溫合金材料、功能晶體材料和化合物半導體材料。未來,新型半導體材料、生物納米材料、能源材料、先進陶瓷及復合材料等新型材料都有機會開展在軌研究。
實驗艙里將“點火”“燒開水”
燃燒是人類最早發現并應用的物理現象。但如果在太空點燃一簇火苗,其形狀將出乎你的意料——它呈現出一團圓圓的“火球”。燃燒科學實驗柜的主要任務,便是在太空“點火”,開展微重力燃燒基礎科學研究。
燃燒科學實驗柜
“大家可能會有疑問,在空間站做燃燒實驗會不會很危險?這完全不用擔心,我們的燃燒室密封非常好,不會對空間站運行產生影響。”燃燒科學實驗柜科學實驗系統主任設計師鄭會龍解釋道,在軌燃燒實驗的最大燃燒量僅100瓦,大約相當于3根蠟燭的燃燒量。
氣體供給、點火燃燒、圖像拍攝、廢氣排放等燃燒實驗可在燃燒科學實驗柜中全自動進行,火焰形貌、結構、溫度、速度、產物組分等信息可被清晰捕捉測量。相關數據將助力燃燒基礎科學問題、空天推進、燃燒材料合成、航天器防火滅火等基礎及應用技術的發展。
在幾次太空授課中,“太空教師”的主要道具都是流體,其背后隱含的則是大量微重力流體的基本知識。在失重情況下流體的運動受什么控制?流體物理實驗柜科學實驗系統主任設計師、責任科學家康琦以燒開水來打比方。熱對流的典型應用之一便是燒開水,但在微重力環境下,熱對流機制會發生極大變化,浮力作用幾乎消失、溫差引起的表面張力變化將成為流體形成對流的主導因素。
流體物理實驗柜圖
微重力環境為流體創造了近乎理想的各項同性研究條件,流體運動表現出的許多新規律、新機制,都要通過太空實驗研究來重新認識。流體物理實驗柜配置了10套宏觀尺度的流體動力學測試系統、4套微觀尺度的復雜流體測試系統,并通過主動懸浮隔振系統進一步優化實驗的環境微重力水平,能直接全面觀測流體的速度場、溫度場、濃度場、表面變形等,以及流變和自組織特性。
兩相系統實驗柜則瞄準了蒸發與冷凝、沸騰和熱管傳熱、空間在軌流體管理等科學研究與技術驗證。隨柜發射的首發科學實驗模塊將進行空間蒸發對流與相變傳熱強化實驗研究,其集成了3組封閉式蒸發液池和9種不同表面材料蒸發臺,計劃在軌完成600次不同工況的液滴和液層蒸發實驗。
兩相系統實驗柜
神舟十五號任務開啟空間站應用與發展階段 航天員乘組重點開展六方面工作
神舟十五號丨神舟十五號任務開啟空間站應用與發展階段 航天員乘組重點開展六方面工作
新華社酒泉11月28日電(記者黃明、李國利)中國載人航天工程新聞發言人、中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明28日上午在新聞發布會上介紹說,神舟十五號飛行任務是中國空間站建造階段的最后一棒,也是空間站應用與發展階段的第一棒,具有承前啟后的重要作用。任務期間,航天員乘組將重點開展6個方面工作。
季啟明說,神舟十五號航天員乘組將重點開展6個方面工作:一是開展空間站三艙狀態長期駐留驗證工作;二是完成15個科學實驗機柜解鎖、安裝與測試,開展涵蓋空間科學研究與應用、航天醫學、航天技術等領域的40余項空間科學實驗和技術試驗;三是實施3-4次出艙活動,完成夢天艙擴展泵組和載荷暴露平臺設備安裝等工作;四是驗證貨物氣閘艙出艙工作模式,與地面協同完成6次貨物出艙任務;五是開展常態化的平臺測試、維護及站務管理工作;六是開展在軌健康防護鍛煉、在軌訓練與演練等工作。
神舟十五號航天員乘組是空間站三艙組合體組裝完成后,第一個到訪的乘組。
(新華網)