[01922750]一种用于空间科学实验的微重力环境下颗粒注入机构

本成果应用于空间科学实验装置的微重力环境下颗粒注入。本成果研制了一套颗粒注入的机构，实现注入颗粒的约束排列，能承受运输、发射过程中振动和冲击，并在空间环境下将颗粒注入到颗粒实验仓内。注入后保持颗粒实验仓的封闭，并显示颗粒已经注入的状态。主要性能指标：

1. 该颗粒注入机构满足在轨资源约束条件下的空间颗粒运动实验任务的需求，能承受运输、发射过程中振动和冲击，完成空间科学实验。

2. 该颗粒注入机构在颗粒注入前后均能保持颗粒实验仓的封闭状态，使颗粒不能逃逸出颗粒实验仓。

3. 该颗粒注入机构可以显示颗粒已经注入的状态。

4. 该颗粒注入机构解锁电磁铁的衔铁沿铁芯圆周方向均匀布置，衔铁的磁场可相互叠加，提高了磁场强度。

5. 该颗粒注入机构的解锁电磁铁采用通电削弱抵消衔铁磁场并利用压缩弹簧推动铁芯移动的工作方式，比通电产生磁场吸附铁芯移动的方式，作用力初值大，行程更长。

产业现状、市场需求及应用场景：

空间颗粒物质实验装置是一种利用微重力进行颗粒物质实验的装置。随着中国空间站的全面建成并投入使用，空间科学仪器的发展迎来一个突飞猛进的时期。包括空间颗粒物质实验装置在内的各类型空间科学仪器亟需技术水平的显著提升，以满足科学目标的实现，适应空间站的条件限制。运行于空间站和卫星环境的空间科学仪器，需要进行遥操作以控制空间实验的进程，尽量减少航天员对实验进程的干预。对空间颗粒物质实验装置进行微重力环境下的颗粒注入就是这样一种遥操作。遥操作不仅可以应用于航天领域，也可以应用于其他领域的科学仪器或自动化设备，实现这些仪器、设备的自动化操作。未来随着科技的不断进步，包括航天在内的新兴领域对科学仪器的需求将不断增长。例如在生物医药、环保检测、新能源等领域，新型仪器设备的需求将大幅增长。在这些仪器设备中增加遥操作功能，能够提高其核心竞争力，为仪器设备行业带来新的市场机会。与传统的科学仪器相比，具备自动注入等遥操作功能的科学仪器具有自动化程度高、效率提升的优点，是未来科学仪器发展的趋势。本项目实现了空间科学实验装置的微重力环境下颗粒注入，对空间科学仪器以及其他类型仪器设备提高自动化、遥操作水平具有借鉴意义。