梦天实验舱发射，上海科技系统多项成果应用其中

北京时间10月31日15时37分，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭，在我国文昌航天发射场准时点火发射，约8分钟后，梦天实验舱与火箭成功分离并准确进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。

梦天实验舱主要面向微重力科学研究，配置了流体物理、材料科学等多学科方向的实验柜，支持开展重力掩盖下的材料凝固机理等物质本质规律研究以及超冷原子物理等前沿实验研究。

上海科技系统多项成果应用其中，

一起去看看他们的科研成果吧！

中国科学院上海硅酸盐研究所

中国科学院上海硅酸盐研究所承担了高温材料科学实验柜、高温隔热屏、KS-ZA无机白漆热控涂层、耐辐照舷窗玻璃、太阳翼展开机构钛合金微弧氧化热控耐磨涂层、载荷适配器光亮阳极氧化涂层、氧化物耐磨陶瓷涂层，高导热氮化铝绝缘散热陶瓷组件，高Q微波介质陶瓷及元件，高温压电陶瓷等多种材料与载荷的研制和生产任务。

空间站高温材料实验柜由控制模块、高温炉模块、批量样品管理模块、X射线透射成像模块组成，是集材料制备、加工、原位检测、实时观察和诊断于一体的综合性自动化实验系统。

高温材料科学实验柜正样

交付测试

工程师检查

高温材料科学实验柜

高温炉模块电装

上海硅酸盐所研制的梦天实验舱用高温隔热屏具备重量轻、真空当量导热系数低等特点，有效解决了梦天实验舱发动机热隔绝的难题，保障了实验舱的正常工作。同时，为解决梦天实验舱内部功率设备散热的难题，舱体外表面大面积应用了KS-ZA无机白漆热控涂层，作为梦天实验舱表面散热的皮肤。此外，上海硅酸盐所研制的耐辐照舷窗玻璃、太阳翼展开机构钛合金微弧氧化热控耐磨涂层以及载荷适配器光亮阳极氧化涂层也在梦天实验舱得到应用。

高温多层隔热材料

上海硅酸盐所研制的高导热氮化铝绝缘散热陶瓷组件（关重件）解决了问天实验舱、梦天实验舱大功率滚环模块电传输装置因热耗散引起的传输效率下降问题，保证了实验舱主太阳翼发电收集效率，为后期空间站在轨试验提供电能保障。

在长征五号B火箭用材料保障方面，上海硅酸盐所研制的耐磨涂层应用于火箭发动机涡轮泵端面动密封，满足了高速、高压、富氧、宽温域交变热冲击等苛刻磨损服役要求，实现了涂层耐磨与密封一体化。

上海硅酸盐所研制的高温压电陶瓷应用于搭载梦天舱的长征五号B遥四运载火箭遥测系统。

大功率滚环模块用高导热绝缘氮化铝

陶瓷组件

耐磨涂层喷涂在相关部件表面

高温压电陶瓷

高Q微波介质陶瓷及元件

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中国科学院上海光学精密机械研究所

上海光机所承担了空间应用系统超冷原子物理实验柜科学实验系统和高精度时频柜冷原子微波钟两个研制任务。

超冷原子物理实验柜科学实验系统

超冷原子物理实验柜科学实验系统将在我国空间站内首次建立超冷原子物理实验平台。利用微重力环境优势，创造新的极端条件，获得地面无法达到的10-12K（pK）量级的超低温，建设具有超低温、大尺度、高质量以及适合长时间精密测量的玻色与费米量子简并工作物质的开放实验系统。开展前沿的基础物理研究，推动量子物理与精密测量物理的发展，推动新型量子器件的开发，实现冷原子物理技术的应用。

冷原子微波钟

高精度时频实验柜科学实验系统主要由冷原子锶光钟、冷原子微波钟、氢原子钟等单机组成。通过不同特性原子钟组合，建立稳定度、不确定度在 10-17量级的空间时间频率产生和运行系统，进一步巩固国际领跑地位。上海光机所研制的冷原子微波钟将提供更加稳定和准确的时频信号指标，评定锶光钟误差，长期驾驭氢钟，为高精度时频系统的高精度时间频率提供可靠的保障。

上海光机所党委书记邵建达与团队

在海南文昌航天发射场

所长陈卫标带领

超冷原子物理科学实验系统试验队出征

超冷原子微波钟试验队出征

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中国科学院上海技术物理研究所

上海技物所是“梦天”实验舱高精度时频科学实验系统工程总体单位，该系统将成为世界上在空间运行精度最高的时频系统，结构复杂、研制难度大。系统将为精密测量物理等基础科学研究提供实验平台，为相关工程应用提供高精度时间频率信号，对开展基础科学前沿研究，探索新的科学规律和科学发现具有重要意义。

梦天实验舱高精度时频科学实验系统试验队合影

中国科学院上海有机化学研究所

上海有机所是我国研制及批量生产高比重，高粘度氟油的重要单位，产品包括陀螺用氟溴油，氟氯油，氟醚油及液浮积分陀螺仪表的专用油品等，并在生产过程中建立了具备自主、完备的技术参数体系和研制生产体系，实现了我国在液浮导航系统关键原材料的全方位自主可控。氟油是上海有机所为配套多个重点型号任务研制的，质量可靠、性能优异、交付及时，且上海有机所提供全生命周期的技术支持，保障了重点武器装备液浮平台、神舟飞船、天舟飞船、空间站、卫星等型号任务的研制交付，为国家重点项目和国防建设提供了关键技术支撑。

航天器在太空工作的空间热环境非常极端。航天器进入轨道后，处于地球大气层以外的超高真空空间环境，朝向太阳的表面温度非常高，而背向太阳的表面则非常低。为了保证仪器设备表面温度处于正常工作状态，航天器设计师常通过在航天器外表面使用不同的太阳吸收率和热辐射率的涂层来调节其热平衡温度，以保证其在合适的使用温度内工作。中国科学院上海有机化学研究所是我国系统研制有机热控涂层的唯一单位。有机热控涂层研制组是上世纪六十年代为满足我国第一颗人造卫星“东方红一号”研制而成立的。几十年来，几代研制组科研人员克服了大量技术和装备上的困难，团结协作，刻苦攻关，研制出几十种不同用途的有机热控涂层，应用于我国已发射和在研的各类卫星和航天器型号上。在此次梦天实验舱，同样使用了上海有机所研制生产的ERB-2、SR107-ZK有机热控涂层以及防原子氧阻燃布等产品。

中国科学院上海天文台

上海天文台承担了实验舱科学设备之一——高精度时频柜激光时频传递载荷的研制任务，这是继北斗工程之后，上海天文台再一次为国家重大航天工程任务提供高精度时频传递利器。

天文台领导与空间站载荷和地面系统研制团队合影

高精度时频柜是整个梦天实验舱中最为复杂、难度最高的实验柜，携带了冷原子锶光钟、冷原子微波钟和氢原子钟等柜内钟源，并在舱外配置激光和微波时频传递载荷，其任务是通过不同特性原子钟和时频传递链路组合，建立高精度空间时间频率产生和运行系统。

左：激光时频传递载荷实物

右：专用地面激光测距系统

上海天文台研制的激光时频传递载荷，突破了单光子光电探测、皮秒精密计时、低时延抖动等多项关键技术，是星地时间传递精度和稳定度最高的技术手段之一，地面测试稳定度优于0.8ps@1day（TDEV）。该载荷入轨开机工作后，将与上海天文台研制的专用激光测距台站，构建高精度、高稳定的星地时频传递链路，评估梦天舱时频柜舱内原子钟频率信号的稳定度，支持引力红移等基础科学研究及星地、星间时间同步等工程应用，为载人空间实验室高精度时间频率研究提供重要测量手段。

左：星地激光时间比对链路示意图

右：空间站激光时间比对链路示意图

中国电子科技集团公司

第二十一研究所

在梦天实验舱上，微特电机及其组件是仪器设备完成各种动作的“助攻手”。可以说，凡是实验舱内需要动作的地方，微特电机扮演了“关节肌肉”与“神经末梢”的作用，是系统机构动作实施的主要动力来源。21所共为梦天实验舱配套了10多个品种的微特电机，其中有7款新研发的电机组件产品运用于此次梦天舱任务实施，分别运用于载荷转移机构、高温炉子系统、光学调焦机构和外舱门分系统。

为梦天舱载荷进出舱任务提供支持

某两款电机组件产品用于载荷转移调整机构，支持试验载荷进出舱任务，该机构是货物进出舱的搬运装置，具备伸缩、旋转和微调等多种功能，带有旋转调整功能的载荷转移机构是载人航天领域的创新亮点。两款机组产品具有结构紧凑，力矩大，可靠性高，环境适应性强等特点。

小体格大能量，助力高温炉科学实验

某款电机用于舱内高温炉子系统炉体移动单元，可实现加热炉单元的运动功能，是加热炉单元的重要组成部分。该电机组件体积小、重量轻、输出力矩大、环境适应性强，能可靠精准控制加热炉的移动，为科学实验载荷提供一臂之力。

小身材也有大梦想

——光学调焦机构电机助力太空探索

某两款步进电机具有重量轻、体积小、运行稳定、环境温度适应范围宽等特点，对于光学调焦系统而言，能否快速响应、运行是否平稳，对系统整体运行至关重要。这两款电机而步进电机具有结构简单可靠、控制方便、控制精度高等优点，性能完全满足系统要求，是该机构重要组成部分。

高可靠度驱动，守护好外舱门

某两款行星减速无刷直流驱动组件用于外舱门机构，可实现外舱门压紧和滑移驱动，是高可靠空间级驱动组件。两款驱动组件通过结构可靠性设计、关键元件冗余设计实现了组件高可靠度的特性，确保梦天实验舱外舱门在轨工作时满足多次可靠“开”“关”功能。

中国电子科技集团公司

第二十三研究所

作为载人航天工程重点配套单位，在本次发射任务中，23所承担了多项重要配套研制任务。

宇航用特种线缆、特种连接器和特种光电传输模块作为连接各个电子设备间通信控制信号的关键元器件，在航天器中发挥的作用犹如人体中的“血管”和“神经”，是确保各个电子设备可靠稳定的运行的关键保障。

23所为梦天舱配套产品包括航天电子安装线、特种螺旋电缆、气密封8同轴转接器、气密封同轴转接器、无源光器件等光纤器件等数个典型产品。这些产品顺利通过了多次严苛的空间环境考核试验，助力“梦天舱”准确无误的进入预定轨道。

光功分器

多通道波分复用器

航天高性能电子安装线具有重量轻、尺寸小、柔软性好、机械强度高、耐高低温、耐空间辐射、耐原子氧等特点。产品主要有AF-250A系列，AFk-250系列，AF46-200系列，C55系列等。

螺旋电缆用于航天器中存在相对运动的电器部件间的连接，具有出色的伸缩功能和形状保持能力，并在拉伸和压缩状态下均具有优异的电气传输性能，兼具电信号和数字信号传输功能。产品主要包括LF40系列。

宇航用多芯气密封连接器作为航天器舱内外射频信号的传输通道，起着信号传输和真空隔断的作用，飞船上的画面和声音正是经由它传输到地面控制中心，地面的指令也经由它传输到飞船。该产品性能优越，已经作为载人航天器的关键标准件使用。

宇航用气密封同轴转接器是为空间站核心舱专门研制的关键元器件，该转接器起着信号传输和真空隔断的作用，并且解决了进口转接器存在的锡焊接触件可靠性差和使用年限短等问题，实现了国产化的自主可控。

无源光器件作为光通信系统的组成部分，具备对多个通道的光信号复用与解复用、功率分配等功能，具有可靠性好、耐空间辐照、体积小、光学性能优良等特点，满足空间应用环境需求。

中国电子科技集团公司

第三十二研究所

此前，32所空间站配套的部分产品已随CZ-5B·Y3运载火箭发射问天实验舱入轨，目前在轨工作正常，并随着本次梦天舱发射和11月上旬货运飞船的发射，将在轨组成完整的系统，全状态工作。

托举“梦天”，还看长五。长征五号B运载火箭作为“空间站舱段运输专列”，是在长征五号基础上，为满足我国载人空间站工程需求，按“通用化、系列化、组合化”设计思想研制的一款新型大型运载火箭，近地轨道运载能力可达25吨，是目前我国近地轨道运载能力最大的火箭，也是我国首型一级半构型火箭。

本次发射任务，32所为CZ-5B·Y4运载火箭配套助推伺服控制器和时间指令变换器软硬件产品。本次发射任务是32所参与的本年度第24次，历史上第203次发射。32所为长征五号运载火箭配套的产品历经多发火箭飞行验证，产品质量稳定可靠。

上海科技综合整理自：中科院上海硅酸盐所、中科院上海光机所、中科院上海技物所、中科院上海有机所、中科院上海天文台、中国电科21所、中国电科23所、中国电科32所

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