霍天天 科技日报实习记者 韩荣
10月31日,中国空间站梦天实验舱承载着中国人向航天强国继续进发的梦想发射升空。在此次发射任务中,山西新华防化装备研究院有限公司(以下简称“山西防化装备研究院”)承研的排气净化子系统过滤器搭载于梦天实验舱燃烧科学实验柜内,对燃烧科学实验所产生的废气进行净化处理,有效保障实验系统的正常运行。
航天员在燃烧科学实验柜进行燃烧实验时会产生多余水分、残留燃料、烟气颗粒及二氧化硫、氮氧化物、苯、甲醛、正庚烷等有害气体。山西防化装备研究院研制的排气净化子系统可以对燃烧科学实验所产生的燃烧产物进行收集与净化处理,为空间站在微重力环境下的“玩火”实验提供有力净化保障。
看似简单的“空气净化器”,在研发过程中却历经重重困难。山西防化装备研究院单兵防护装备研究所副所长王钢介绍,在接到对在太空燃烧实验所产生的固废进行吸收处理的任务后,研发团队首先需要克服的就是实验过程中燃烧产物种类多、废弃物杂等不利因素。
“团队采取抽丝剥茧的方法,对燃烧物质按固体、液体、气体进行分类,逐项研究燃烧后所能产生的废弃物种类,最终归纳出十几种典型代表废气及有毒有害颗粒物。”王钢说。
找到了净化对象,但新的难题又摆在了研发人员面前。如果对每种有害气体都做定向去除,那将需要做十几种净化器,不仅增加制造成本,还为燃烧实验柜带来极大的重量负担。
针对该问题,研发团队充分发挥军用滤毒材料浸渍技术与多重金属配伍技术优势,研发出可对所产生废气进行综合防护的过滤材料,将十几种净化器缩减为两个净化器,相继进行了正弦振动、随机振动等力学试验,通过了力学试验后的防护性能和多余物检测等项目,实现了排气净化子系统随梦天实验舱发射成功的愿望。
“在新中国逐梦太空的征途中,防化装备研究院从未缺席。”王刚告诉科技日报记者,从最早的航天净化产品再到开发出综合防护的功能性材料,山西防化装备研究院研发生产的航天净化产品已陪伴中国航天事业走过了近30年的奋进历程。
“站在新的历史起点上,我们将以国家战略需求为导向,深化科技创新驱动发展战略,坚持自主创新,加强技术攻关,在我国加快建设航天强国的新征程中贡献新力量。”王刚说。