10月22日，中国空间站核心舱无容器材料科学实验柜在轨科学实验样品交接仪式在京举行，中国载人航天工程副总设计师陈善广发表讲话，空间应用系统总指挥、中国科学院空间应用工程与技术中心主任高铭向中国科学院上海硅酸盐研究所等分系统单位移交了核心舱科学实验柜在轨科学实验样品，这也是中国空间站首批在轨科学实验样品。

 

交接仪式现场

核心舱无容器科学实验柜在轨科学实验样品，由神舟十二号航天员乘组协助回收，随神舟十二号飞船返回舱返回地面。后续科研人员将进行在轨实验样品的解剖、分析和研究工作，力争获得更多科学成果。建造空间站、建成国家太空实验室，是实现我国载人航天工程“三步走”战略的重要目标，空间应用系统在天和核心舱部署了无容器材料科学实验柜、高微重力科学实验柜等两大型研究设施，发射至今，顺利完成了基本功能测试，突破了部分关键实验技术，正在持续开展参数精调、初步科学实验和技术试验，获取了高质量的在轨测试和应用数据，为未来长期、大规模开展实验奠定了坚实基础。无容器材料科学实验柜为国内首台、国际上第二台在轨运行的空间材料实验设施，通过静电悬浮技术实现无容器材料科学实验。

样品盒

空间应用系统采用天地协同的科学实验新模式，在地面建立了针对无容器科学实验系装置的数字孪生系统，成功突破样品球释放回收、样品悬浮位置控制、高温激光加热熔化、冷凝和回收等关键技术。其中金属锆样品加热温度最高达到1990℃（熔点1852℃），金属锆熔化后进入深过冷发生形核变化，过程中出现再辉现象。本次金属锆样品科学实验的成功，验证了在轨实验方案的正确性，揭示了科学实验参数的控制规律，使得无容器科学实验的成功效率优于国际同类实验。

 

a）样品带电释放 b）样品精确悬浮控制

（优于0.1mm）

材料样品带电释放后静电悬浮控状态

 

a）样品激光加热熔融(1990℃)  b）结晶形核潜热释放形成再辉

金属锆样品加热熔化-凝固过程

 

后续在神舟十三号任务中，空间应用系统将继续开展参数精调精测、科学实验和技术试验，对随神舟十二号返回的首批无容器材料样品进行地面研究，力争获得更多更好的科学成果。无容器材料实验柜支持开展金属、非金属等材料加工、深过冷研究及材料热物性相关研究。面向新一代燃气轮机叶片高温合金的研制需求，无容器材料科学实验柜将开展高温合金凝固机理研究和热物性测量，掌握叶片高温合金制备关键条件和高温物性数据。另外，还将开展新型金属合金（如航空发动机叶片关键材料）、半导体光电子材料（如激光器晶体钇铝石榴石）和新型特种功能材料（如高折射率镧钛玻璃）深过冷凝固过程研究和热物性参数测量，获得地面高性能制备工艺关键条件。