蔚蓝星球飞向浩瀚星空,从月球挖土到着陆火星,中国航天科技自主创新能力不断提升,而这背后都离不开未来空间产业的发展。近日,中央电视台《新闻直播间》以《从实验室到生产线·未来空间产业》专题报道了郑州大学、吉林大学、西安电子科技大学等3所高校实验室在未来空间技术中如何跑出新赛道。
出舱活动是航天员太空出差中最具考验的环节之一,直面太空极端环境,航天面窗需在极高温和极低温的极端环境下保持其性能的稳定,为了破解难题,郑州大学橡塑模具国家工程研究中心组建计算机科学、材料科学、力学在内的多学科联合攻关团队。目前,郑州大学已参与三代航天员面窗产品的研发制造,从太空出仓18分钟延长至8个小时,科研团队的不断攻关让中国的航天面窗有了更长的寿命更高的安全可靠性。
将时光拨回2005年6月,郑州大学国家橡塑模具工程研究中心正式接受中国航天员科研训练中心委托,研制航天员出舱头盔面窗。“当时呢,没有任何经验可以借鉴,我们毅然接下了这项任务。从材料的选型、模具的设计、工艺的优化等等,一切都是从零开始。”郑州大学副校长、郑州大学橡塑模具国家工程研究中心执行主任刘春太说。
作为航天服最薄弱的环节,面窗就像航天员的“眼睛”,不仅要给航天员提供清晰、良好的视野,更是航天员生命保障最关键的部件之一。在无任何经验可借鉴的情况下,中心科研团队历经近千个日夜、数百次实验,一次次满怀热情地摸索,一次次面对残酷的失败,在不到两年的时间里从0到1,开展一系列国际首创的理论和试验研究,最终自主可控地研制出我国第一代出舱面窗产品。
“神舟七号报告,我已出舱,感觉良好。神舟七号向全国人民、全世界人民问好。”2008年9月27日下午,航天员翟志刚带着五星红旗在太空漫步招手,检验证明了郑大面窗研制的成功。同年,团队作为全国20家获奖单位之一,荣获“中国载人航天工程突出贡献奖”。
在成功研制出第一代出舱面窗后,中心并未故步自封,更加坚定矢志报国的信念。2012年,郑州大学联合多所高校和科研院所,承担了国家973计划项目“高聚物成型模拟及模具设计制造中的关键问题研究”,以新一代航天面窗研制为背景,经过4年研究取得了一系列成果,并成功应用到新一代航天面窗的研制中,使航天面窗有了更长的寿命、更高的安全可靠性。
2023年,在神舟十六号载人飞行任务新闻发布会上,我国宣布中国航天的脚步将向更深远的太空迈进,这对航天面窗提出了更高要求。
如今,刘春太带着年轻的科研团队走上航天面窗新的研发征程。尽管目前已经攻克了关键技术,但新产品能不能通过最终考验,还要大量论证。对此,实验室也搭建了全国唯一的一台月面环境模拟器,正在围绕一些挑战性的问题开展一些攻关。
多年来,郑州大学橡塑模具国家工程研究中心围绕国家所需,采用多学科交叉研究,完成了从“神七”到“神十八”系列航天服出舱面窗的研制,取得了具有完全自主知识产权的科研成果。同时,橡塑模具国家工程研究中心因地制宜,围绕国家战略高分子及其复合材料成型制造领域,做最前沿的科学,最前沿的技术,并把成果拓展用于航空,深海,汽车等多个领域,服务我们国家社会经济发展和战略需求。
如今,飞上九天这个浪漫的梦想正在一步步变为现实。
而这飞天梦想中,蕴含着无数航天人的坚守和奉献,郑州大学便是其中之一。未来,学校将继续以科技创新助推创新驱动发展,为我国航天事业贡献更多智慧和力量!
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部分素材来源:郑州大学官网/官微等