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近日，我國自主研發(fā)的“功能結(jié)構(gòu)在軌制造”載荷完成首次艙外太空環(huán)境試驗。該試驗驗證了聚酰亞胺泡沫等新型材料的空間適應(yīng)性，并為在軌快速成形技術(shù)提供了原理支撐，標志著我國在太空制造材料領(lǐng)域取得新進展。

試驗由中國航天科技體系與創(chuàng)新研究院牽頭，北京化工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、中國石油大學(xué)（北京）等聯(lián)合開展。此前，星跡源一號衛(wèi)星搭載“功能結(jié)構(gòu)在軌制造”載荷入軌，在太空環(huán)境中實地驗證了高比剛度發(fā)泡編織結(jié)構(gòu)、快速成形組件及在軌自適應(yīng)裝配接口等新型功能材料的艙外環(huán)境適應(yīng)性與變形機理。

據(jù)介紹，聚酰亞胺泡沫因其輕質(zhì)高抗特性和優(yōu)異力學(xué)性能，是太空制造的理想候選材料。然而，如何在太空完成聚酰亞胺泡沫的發(fā)泡制造，并確保其填充太空伸展管材零件且保持足夠的強度，一直是業(yè)界重點攻關(guān)的難題。

北京化工大學(xué)機電工程學(xué)院英藍實驗室學(xué)術(shù)帶頭人楊衛(wèi)民教授表示：“團隊提出了一種創(chuàng)新解決方案，通過地面預(yù)制聚酰亞胺泡沫前驅(qū)體粉末，在太空環(huán)境下利用外加輻射熱源可以直接發(fā)泡。”經(jīng)過多次實驗優(yōu)化，團隊成功研制出適用于太空快速發(fā)泡的前驅(qū)體粉末，并在地面模擬環(huán)境中實現(xiàn)了伸展管材零件的發(fā)泡填充。

楊衛(wèi)民稱，這一成果切實解決了國家航天領(lǐng)域的重大科技需求，也為太空制造提供了聚合物加工成型的全新的技術(shù)路徑。