中国将领先欧空局一步 揭秘空间环境下的蒸发与冷凝

　　本次实验的内容主要包括：

　　微重力条件也使得许多因重力而产生的力项得以削弱，对冷凝过程的影响因子相对减少，有利于对冷凝过程机理的深入探究。

　　在此特别感谢中国科学院空间应用工程与技术中心的支持！

　　欧洲科学家已经表示希望与我们在该项目上开展科学合作，如与ARLES、CIMEX和SAFIR等ESA的科学结果进行比较。

　　前期欧美的空间实验已经初步发现，空间微重力环境中的一些热设备工作环境恶化，导致换热效率明显降低、使用寿命不如地面预期等技术问题。

　　相继开展蒸发液层、蒸发液滴、冷凝实验和两相回路技术验证等共计16次实验。

　　因此，我们在空间可以实现对液体变成气体的蒸发界面和蒸汽变成液体的冷凝界面热、质交换物理模型的精准验证和理论分析，给出更普适的相变界面热动力学理论模型。

　　如果不能照搬地球上的现有热设备，那么“太空空调、太空热管”等空间热设备应该怎样设计或怎样使用？才能更好用或更耐用？

　　为什么要研究空间的冷凝与蒸发？

　　除了货运，天舟一号还承担着不少科学任务。其中一个项目，已经引起了欧空局的注意。

　　在空间研究蒸发与冷凝相变更有优势

　　空间两相流体与传热是国际空间站的科学研究热点课题，欧美日等国的空间研究机构都有空间实验计划和在轨实验装置。

　　在地球上，这样的蒸发与对流对我们的生活产生了非常多的影响。例如，空调、热管等热设备都是利用相变传热原理设计的换热器。

　　第四阶段：

　　为什么这个项目能引起欧空局注意？

　　如水挥发（蒸发）与降雨（冷凝）是我们地球人类生存环境维持的基本保障，这个循环过程每时每刻都受到重力引起的自然（浮力）对流的极大影响。

　　本次蒸发和冷凝空间实验研究的两个模型如下图所示：

　　第三阶段：

　　（欧空局：很好，你已经引起了我的注意。）

　　? 这是国内首次实现对微重力蒸发与冷凝过程中多物理量场的实时观测，可望获得空间蒸发和冷凝液膜的时空演变规律、相变非平衡热动力学特征等研究方面的新成果；预期能够验证多项空间在轨两相流体管理与热控等关键技术，为空间站两相系统实验柜的工程研制奠定技术基础；在此领域内率先获得科学研究成果和实验技术突破。

　　项目除了实验部分，还会有技术方面的验证。

　　处于自主飞行段，实验5天。

　　中国科学院空间应用工程与技术中心是载人航天工程空间应用系统的总体单位，代表中国科学院抓总负责载人航天空间科学与应用任务的规划、实施及成果产出与推广，具体承担工程研制的组织管理，系统设计、集成、测试，可靠性保障，在轨技术支持，有效载荷运控管理，数据获取及应用成果的推广服务等系统技术支持、支撑、保障、服务工作。

　　出品：科普中国

　　第一阶段：