天宫二号发射（图片来源：北京晨报）

“天宫二号”此刻正在遨游太空。作为我国第一个真正意义上的空间实验室，将开展十余项空间科学与应用项目，是载人航天历次任务中应用项目最多的一次。这些实验有的是在探索宇宙最深处的奥秘，有的是在帮助人们更好地认识大气和海洋，有的甚至是在解决未来星际旅行的食物问题。这次它带上天的“综合材料实验装置”就像太上老君的八卦炉，最高温度可达950℃。

　　设备：最高实现950℃炉膛温度

《西游记》中，孙悟空被太上老君放在八卦炉中炼了七七四十九日。天上的炉子从未掉落凡间。而现在，人间的“炉子”却已上了天。

上天的这个炉子就是工程人员历经三年多的攻关，专门研制的一套综合材料实验装置。这套实验装置已经随着“天宫二号”空间实验室进入太空，开展科学实验。

这套实验装置由“材料实验炉”“材料电控箱”和“材料样品工具袋”三个单机构成。整个装置共约27.6公斤重，最大功耗不到200瓦，相当于2个100瓦白炽灯，却能实现真空环境下最高950℃的炉膛温度。

这套多功能的通用型材料科学实验装置在本次空间实验中，准备了共计18个样品材料，其中包括12个实验样品、6个热物性测量样品，一炉多用。

　　原理：加热炉类似手枪“枪管”

把炉体拆开来看，里边有2个部分——加热炉单元和样品管理单元。整个结构非常类似于左轮手枪，加热炉单元具有一个直径18毫米的炉膛，像是左轮手枪的“枪管”，这个枪管中最高可加热到950℃的高温，空间材料的制备和处理就是在这个高温“枪管”中完成的。

通过控制“枪管”中的温度，可实现材料的熔化和凝固，从而在空间微重力条件下制备出地面难以合成的高质量材料。

样品管理单元的核心是存储样品的“样品管理仓”。样品管理仓类似于左轮手枪的“弹夹”，它一次能够装6颗“子弹”，即能够完成六种材料样品的高温制备和处理。当其中某个样品需要进行生长时，就将该样品的料舱对准“枪管”并慢慢将“子弹”推进“枪管”中，然后将“枪管”加热到高温，按预定工艺实现这个工位所装样品的生长。

这套装置的提拉速度，也就是“子弹”在“枪管”中的运动速度，可以控制在每小时0.5毫米到100毫米，最大的移动距离是178毫米。

以这种形式完成一个样品的高温实验后，可以把该样品退回到它所在的“弹夹”中，然后如左轮手枪那样，转动弹夹使得第二个样品料舱到位并将样品送进“枪管”中进行实验，这样可依次完成6个料舱中的样品实验。

　　操作：首次航天员在轨实验

“天宫二号”在轨飞行实验期间，驻守的航天员将对材料实验炉进行开盖换样操作，这将是我国首次实现空间材料实验的航天员在轨操作。18个样品是分三批次进行实验。第一批次6个样品随炉子一起发射升空后直接开展实验，之后由航天员进行炉子开盖换样品操作，将实验后的样品取出放入样品工具袋，接着将第二批次的样品放入材料实验炉内，等第二批实验完成后，再由航天员换上第三批次的样品，并将前两批完成的实验样品装入材料样品工具袋，带回地面，供科学家研究。（记者 韩娜）