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科研人员从密封袋取出材料 |
记者目击
材料落地后第一次启封
当日，兰州化物所所长、固体润滑国家重点实验室主任刘维民研究员告诉记者，“神七”上携带的固体润滑材料已于10月2日从北京回到了兰州，目前材料还没有启封。而今天这些经历了真实太空环境“洗礼”的固体润滑材料将在化物所进行启封，并对其进行后续的研究。
11时左右，科研人员把装有固体润滑材料的胶袋取了出来，先是用剪刀剪开了外层包裹的胶袋，接着他慢慢拿出了白色的密封袋。打开密封袋的时候，在场的人员不免有些紧张，毕竟这是从真实太空中回来的。随着润滑材料从密封袋中取出，记者带着激动的心情走近了几步，看到的是一些看起来花花绿绿、并不起眼的“小东西”，但正是这些“小东西”里包含着国内最尖端的高科技以及化物所工作人员多年来付出的汗水。经过与地基环境模拟试验的润滑材料对比，刘所长告诉记者，用肉眼观察样品，其中银和二硫化钅目两类材料的变化很大。其中银变花、变雾。二硫化钅目变粗糙。其余的材料也有部分变化。科研团队还将用电子显微镜和光电子能谱仪等进行进一步的观察和研究分析。
“这项试验的目的是获得低地球轨道环境对固体润滑与防护材料性能、结构、失效破坏机制的影响规律，进而开展高可靠、抗侵蚀、长寿命固体润滑与防护材料及其相关技术的研究，将为发展具有良好耐空间环境特性的新型润滑防护材料技术，满足中国航天发展对先进润滑材料的需求以及长期稳定运行的天地一体化网络系统建设提供技术基础。”中国工程院院士、我国特种润滑材料专家薛群集表示，材料回到兰州后，兰州化物所将组织团队考察真空太空环境对固体润滑材料的化学组成、结构、力学性能有其润滑抗磨性能的影响，将润滑材料的空间实验结果与地面模拟实验结果进行关联，确定科学、正确、合理的地面模拟方法和试验参数，以便以后能够更好的服务航空事业。同时，可以指导发展抗空间环境（超高真空、高低温、原子氧及紫外线辐照等）的高性能空间润滑材料。薛院士告诉记者，如果可以完全掌握固体润滑材料技术，我们在航天器运动部件以及其他方面将不落后世界空间技术强国。
作用
固体润滑材料解决液态材料弊端
也许不少人会问为什么会选择携带固体润滑材料而不是液态材料开展外太空的暴露试验呢？“这主要是考虑到宇宙中的特殊环境和我国未来航天发展的需要。”总体负责这项研究的刘维民所长告诉记者。他介绍，航天飞行器上存在大量的运动部件，这些运动部件是否运转正常对航天器来说是至关重要的，所以这些部件的润滑非常关键。由于在真空状态下，大部分液状润滑剂都会挥发，因此，航天中大多采用固体润滑。使用液体润滑剂则需要密封，并且空间使用的液体润滑剂是经过特殊设计的，具有超低挥发，耐高温等特点。“汽车没有了润滑油，我们可以就地添加。可是航天器和空间站都是在宇宙中，不可能再次添加润滑油。”刘维民打比方说。
“试验主要是考察原子氧对材料的侵蚀作用。”固体润滑材料空间试验项目主管设计师翁立军透露，通过润滑材料的外太空暴露实验，研究外太空环境引起材料特性衰变、改性的机理，以探索提高航天设备中机械运动部件固体润滑材料性能的技术途径。“就像自行车的链条不加油就不能转动，但是由于宇宙中环境比较苛刻，在一些环境下液体润滑剂不能够起到润滑的作用，而固体润滑材料的耐受性要比液体润滑材料的耐受性和附着性都好，性能比较稳定，基本不会受到环境和其他因素的影响，可以很好的附着在运动部件上。当然，不是说液体润滑剂不能在航天器上运用，在密封等状态下也可以应用，但是可能在一些情况下会出现一些不可预知的问题。”
由于卫星、飞船的船舱机构中，如太阳能电池板的展开和驱动机构、天线指向机构、空间站的交汇对接系统运动机构都将采用大量的润滑材料，在空间环境中，如真空、原子氧、紫外光都会对润滑材料的性能产生重要的影响。而大部分液态形状的润滑剂，在极高温或者极低温情况下的表现很不稳定，这将会导致诸如太阳能电池帆板无法顺利打开等一系列重大问题。因此就需要进行空间环境对材料的性能和行为影响作用及其影响机制的研究，选择出正确的润滑材料。而固体润滑材料的特点就是无挥发，可在高低温、高负荷下工作。因此，在航天、航空、军事等领域获得了广泛的应用。此次“神七”选择固体润滑材料进行空间实验的另一个原因是该材料回收后在舱内不会对航天员产生不利影响。
前景
材料将满足航天航空发展的需要
“我国早在东方红一号卫星发射时就开始使用固体润滑材料。也是由兰州化物所负责研究的。”翁立军说，固体润滑技术本身就是应航天的发展而发展起来的。从神舟一号飞船开始，固体润滑材料以及空间应用试验就开始了。而航天的发展反过来又对固体润滑技术提出了新的更高要求。固体润滑材料是航天器上广泛使用的润滑剂，属于国家航天事业发展急需的一种材料。以“风云三号”为例，它的35种运动部件里，绝大部分需要使用固体润滑材料。目前，关于固体润滑材料长期可靠工作性能的
