5 月 11 日，天舟十号货运飞船载着近 6.2 吨补给物资奔赴中国空间站，其中一套由天津大学空间力学团队牵头研发的试验装置，将在空间站外开展为期一年的在轨测试。空间力学专家表示，这套装置聚焦三大核心试验，直指长期困扰航天器运行的尘埃污染、材料磨损、结构损伤三大 “太空烦恼”，有望为深空探测筑牢材料与防护技术根基。
太空 “拦路虎”：三大难题制约深空探索
太空极端环境中，看似微小的问题可能引发致命风险。天津大学机械工程学院空间力学团队负责人崔玉红教授介绍，当前航天器面临的三大 “太空烦恼” 已成为深空探测的关键瓶颈。
太空尘埃无孔不入，月球尘埃细如滑石粉却硬度超玻璃，会钻进仪器缝隙引发温度异常，附着在太阳能板表面则会大幅降低发电效率。2018 年火星沙尘暴曾让 “机遇号” 探测器太阳能板被厚尘覆盖，最终永久失联。同时，近地轨道原子氧腐蚀、宇宙射线辐射，叠加 – 150℃至 + 120℃的剧烈温度交变，会加速舱外材料老化磨损，舱外航天服手套、关节处多次任务后易出现破损。更关键的是，航天器在轨受损后无法像地面那样及时维修，微小穿刺或裂纹可能在极端环境下持续扩展，威胁整体结构安全。
在轨 “大考”：三大试验解锁太空防护新方案
此次随天舟十号升空的试验装置，是团队 20 多年空间力学研究成果的首次真实太空环境验证，将通过三大试验实现航天器从 “被动防御” 到 “主动防护” 的跨越。
试验一：电帘除尘，告别太空 “灰霾”
针对太空尘埃污染，试验将验证 “电帘除尘” 技术。通过在材料表面下铺设电极并施加特定电场，驱动附着尘埃规律运动，再借助高分辨率相机实时记录、数字图像处理技术分析除尘效率。该技术若成功，可让太阳能板、光学仪器等设备表面 “自洁”，无需航天员出舱清洁，彻底解决太空尘埃累积难题。
试验二：环境试炼，摸清材料 “寿命密码”
空间材料抗磨损试验将多种核心材料暴露于真实太空环境，经受原子氧腐蚀、辐射轰击、极端温度循环等多重考验。在轨一年后，材料样品将随神舟飞船返回地面，通过力学、光学测试分析性能衰减规律，建立空间环境与材料寿命的精准关联，为舱外航天服、空间站结构材料选型提供核心数据支撑。
试验三：自主修复，赋予航天器 “自愈能力”
空间材料自修复试验将模拟太空微陨石撞击、碎片穿刺等损伤场景，通过直线电机对试验件精准穿刺，在轨实时观测紫外辐射、微重力等环境下的自主修复过程。研究团队将全程捕捉修复关键节点与影响因素，验证材料 “受伤自愈” 的可行性，未来可大幅提升航天器在轨生存能力，降低维修成本与风险。
逐梦深空：为星际探测提供核心支撑
据介绍，试验装置由天津大学牵头，联合北京空间机电研究所、中国航天员科研训练中心共同研发，升空后将由空间站机械臂精准安置于舱外试验工位。为期一年的在轨测试中，航天员将定期采集数据，任务结束后抗磨损组件将返回地面开展深度分析。
“这组试验的核心价值，在于突破极端环境下材料防护、抗磨损与自修复技术瓶颈。” 崔玉红教授表示，试验成果将直接支撑我国月球探测、火星探测等深空任务，为航天器打造 “防尘、耐损、自愈” 的全方位防护体系，助力人类在太空长期驻留与探索。
从近地轨道到深空星际，从被动应对风险到主动抵御损伤，天舟十号搭载的这组空间力学试验，正以硬核科技破解太空难题，为中国航天迈向更远深空保驾护航。
