2016年10月17日7點30分，神舟十一號飛船搭載我國兩名航天員景海鵬、陳冬成功發(fā)射升空，神舟十一號入軌后，將在2天內(nèi)與天宮二號空間實驗室完成對接，形成組合體，組合體在軌飛行30天，航天員將進駐天宮二號完成科學實驗。

    此前，我國第一個真正意義上的空間實驗室“天宮二號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征二號F-T2火箭成功發(fā)射升空。上海交大多項科研成果為“天宮二號”的成功飛天保駕護航，為中國邁向空間時代貢獻力量。

    “天宮二號”上應用的典型SiC顆粒增強鋁基復合材料構件

    為了滿足“天宮二號”衛(wèi)星對關鍵機構重量和綜合性能的要求，上海交大金屬基復合材料國家重點實驗室張荻教授、歐陽求保教授團隊研制出高性能的SiC顆粒增強鋁基復合材料及其構件，包括鏡筒、基座、支架、探測器箱、底板、支撐梁、支撐框、組件座等，共計45個品種、200余個實用構件，它們不但重量輕，而且在外力作用下變形小，寬溫度變化下尺寸穩(wěn)定性好，這些高性能、高品質(zhì)、高質(zhì)量的SiC顆粒增強鋁基復合材料構件通過了各種地面試驗考核，全部正式裝備于“天宮二號”，應用于冷原子鐘、激光通訊、光譜儀、量子密鑰等4種關鍵載荷，為以上各種精密儀器和機構的穩(wěn)定運行提供了保障。

    “天宮二號”上應用的原位自生納米陶瓷鋁基復合材料構件

    此外，上海交大材料科學與工程學院特種材料研究所王浩偉教授團隊研發(fā)的原位自生納米陶瓷鋁基復合材料，因其優(yōu)異的高比剛度、比強度、低熱膨脹系數(shù)和良好的阻尼性能及良好的鑄造和機加工性能，已作為關鍵材料應用在包括主框架、U型架、光學主體框架、折轉鏡支架、跟蹤電路箱、跟蹤鏡筒和光路底板等15種不同部件上，裝備于“天宮二號”量子密鑰的量子光機主體部件上。該種新型復合材料鑄件在實現(xiàn)光機主體設計性能要求的前提下，有效地控制了產(chǎn)品重量；保證了量子光機主體的高精度光學在軌性能發(fā)揮；有效保障了空間運動部件的轉動精度和可靠性，滿足型號產(chǎn)品的設計要求。

    噴射成形超高強度合金錠

    推進劑是維持太空飛船軌道和姿態(tài)的關鍵要素，推進劑補加技術可以實現(xiàn)航天器在太空中“加油”，是下一步我國建設的空間站長期逗留的關鍵技術。該項技術最大的技術難題是推進劑在軌補加系統(tǒng)的關鍵單元-壓氣機，壓氣機殼體采用的新型合金成為攻關重點。金屬基復合材料國家重點實驗室張豪副教授團隊自主研發(fā)、制備的某合金牌號的噴射成形超高強度合金材料成功應用在壓氣機系列部件上。目前，空中壓氣機已全部順利啟動。該型號合金性能居于國際領先水平，填補了國內(nèi)技術空白。在“天宮二號”復雜結構箱體上的使用，使其使役壽命達到設計壽命的3倍。經(jīng)過20多年的探索實踐，張豪團隊掌握了噴射成形的自主核心技術與工藝，自主研發(fā)制造了國內(nèi)“首臺套”的全自動噴射成形材料制備設備和控制系統(tǒng)，開發(fā)制備多個合金牌號的高強韌、耐高溫、高剛度、耐磨損的鋁合金材料，產(chǎn)品打破了國外技術與產(chǎn)品的封鎖，為我國的航天航空等行業(yè)提供了亟須的高性能合金材料。

    作為我國載人航天工程空間實驗室的關鍵步驟，“天宮二號”此次與神州十一號載人飛船實現(xiàn)對接，進一步推進了我國航天事業(yè)發(fā)展。2017年，天舟一號貨運飛船將搭成長征七號運載火箭升空，與天宮二號進一步交會對接。載人航天工程實驗室飛行任務的順利推進，既彰顯了我國不斷進步的太空科技實力，也檢驗了參與其中的上海交大科研成果的高水平和高質(zhì)量。交大人將一如既往的加強科學研究，提供更先進的材料技術及最有保障的高品質(zhì)材料，助力我國航天事業(yè)發(fā)展。