本報北京7月20日電 （記者吳月輝）記者從中國科學(xué)院獲悉：由該院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心研制建設(shè)的4秒電磁彈射微重力實驗裝置日前啟動試運(yùn)行。裝置采用電磁拋射方式在地面模擬微重力、月球重力、火星重力等模式，為空間科學(xué)實驗提供有效的地面驗證機(jī)會。
“充分有效的地面驗證，是空間科學(xué)實驗在軌順利開展的前提和基礎(chǔ)?！敝袊茖W(xué)院空間應(yīng)用中心電磁技術(shù)室副研究員張永康說，地基研究能夠大幅縮短實驗周期，降低實驗成本，提升空間實驗成功率，是天基研究的重要補(bǔ)充手段。
此裝置采用電磁拋射的方式在地面構(gòu)建微重力實驗環(huán)境，即采用電磁彈射系統(tǒng)將實驗艙垂直加速到預(yù)定速度后釋放，實驗艙在上拋和下落階段為科學(xué)載荷提供微重力環(huán)境。目前，該裝置可以維持的微重力時間達(dá)4秒、微重力達(dá)10μg（十萬分之一重力加速度）、過載加速度不超過5g（5個重力加速度）、實驗間隔不超過10分鐘，達(dá)到國際先進(jìn)水平。
“與單程落塔、拋物線飛機(jī)等相比，該裝置在實驗效率、實驗載荷力學(xué)強(qiáng)度要求、運(yùn)行成本等方面具有較大的優(yōu)勢。”張永康解釋，在實驗效率方面，傳統(tǒng)單程落塔平均每天僅可以做2—3次實驗，拋物線飛機(jī)每次可以飛行30架次以上，但實驗準(zhǔn)備周期2—3個月，而此新裝置每天可以開展近百次實驗，準(zhǔn)備時間僅需1—2天，極大地提高了科學(xué)實驗的效率。
在實驗載荷強(qiáng)度要求方面，傳統(tǒng)單程落塔在降落回收階段，實驗艙和實驗載荷要承受20g（20個重力加速度）左右的沖擊，很大程度上限制了常規(guī)科學(xué)儀器的使用。在此裝置中，實驗艙的回收加速度都可控制在3g（3個重力加速度）左右，大部分常規(guī)科學(xué)儀器都可以用于實驗。
在運(yùn)行成本方面，此裝置采用儲能和電磁驅(qū)動技術(shù)，運(yùn)行僅消耗電能，單次實驗消耗電能僅1千瓦時左右，便于開展大規(guī)模的科學(xué)實驗。
張永康說：“電磁彈射微重力實驗裝置還有效解決了探空火箭、失重飛機(jī)、落塔等傳統(tǒng)地基微重力設(shè)施存在的實驗成本高、準(zhǔn)備時間長、過載較大等缺點?！?/p>
據(jù)悉，中國科學(xué)院空間應(yīng)用中心正在規(guī)劃建設(shè)20秒電磁彈射微重力實驗裝置，力爭為空間科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家提供高效便捷的地基微/低重力研究平臺，并為載人航天、深空探測等提供相關(guān)技術(shù)驗證條件。
《 人民日報 》（ 2023年07月21日 11 版）