中国科学院上海硅酸盐研究所的科学家展示从“神十五”样品盒中取出的存有硒化铟的石英管。本批次随高温材料货包一同返回的样品中包括五个高温材料实验样品。近日,上海硅酸盐研究所迎来了神舟十五号载人飞船带回的空间站高温材料科学实验柜(高温材料柜)首次下行材料样品,以及无容器实验柜下行的第四批样品。这些从空间站旅行归来的材料样品,被来自天南地北的科学家分别接回实验室。
他们将从中求解材料科学的奥秘,为提升我国先进材料的工艺和性能探索新路径。
6月4日,装在高温材料货包中的高温材料柜与无容器实验柜中的样品,随“神十五”载人飞船返回舱从中国空间站返回地面。本批次样品包括5个高温材料实验样品和3盒无容器材料实验样品,分别涉及高温合金、半导体材料、功能晶体等。
6月21日的交接仪式上,中国载人航天工程空间应用系统副总设计师刘国宁将这批样品郑重地一一交接、分发给了中国科学院金属研究所、半导体研究所、上海硅酸盐研究所和西北工业大学、中国地质大学(武汉)、上海电机学院的科学家。
作为我国最新一代的空间材料实验装置之一,高温材料柜是开展太空微重力材料科学实验的重要平台。2022年10月31日,该实验柜成功发射入轨,迄今已稳定在空间站运行200多天。由于晶体生长缓慢,一旦实验启动,需要少则十几小时、多则上百小时的连续值守。为此,高温材料实验系统团队在北京的地面控制中心开启了“双岗双人”的值班模式。
天上一分钟,地上十年功。为与空间站实验获取的样品进行比对,科研人员还在地面上进行了大量匹配实验。交接仪式现场,刘学超打开了第一支样品管,一眼看上去,晶体生长良好。这支样品管中的铟硒半导体样品,是上海电机学院教授金敏的“宝贝”。在国际权威学术期刊《科学》上发表相关论文后,金敏又联系更多同行,进一步研究铟硒半导体。
几乎每位接收样品的科学家,都提到了空间站微重力为研制新材料带来的好处。无容器材料科学实验系统主任设计师、上海硅酸盐研究所研究员余建定说,无容器实验柜避免了容器带来的影响,在空间站微重力条件下,可以获得多种组分均匀分布的新材料。这次送来的无容器实验柜样品已是第四批。此次带回的3盒样品中,既有金属材料,也有非金属材料。
刚收到返回的样品,金敏已在筹划铟硒半导体材料实验的二次上天。对此,余建定也有同感。如今,上海硅酸盐研究所正在承担飞机发动机叶片新材料的研制。上海硅酸盐研究所副所长苏良碧说,自1992年载人航天工程实施以来,上海硅酸盐研究所在空间材料实验装置方面开展了30年研究。目前,他们已投入到新一代新型材料综合实验系统的研制中。