[实用新型]一种可插拔式微型太空实验教具

说明书

本实用新型提供了可插拔式微型太空实验教具，包括外壳、反应室组件、盖板和拍摄及控制模块；外壳为一面开口盒体结构，在外壳内的相对于开口的面上设有固定板，在外壳的侧壁内设有固定块卡槽和控制板卡槽，反应室组件一端设有反应室固定座，另一端设有固定块，两端之间设有反应腔，反应室固定座固定在固定板上，固定块嵌插在固定块卡槽内，拍摄及控制模块嵌插在控制板卡槽内，在拍摄及控制模块上设有对外的USB接口，拍摄及控制模块用于记录反应腔内的反应信息；盖板封盖在外壳的开口处；本实用新型的结构体积小、重量轻、方便携带；且成本低、接口简单，为在空间站实验舱内进行化学溶解试验提供必要的反应条件，更好的激发他们对太空探索的兴趣。

技术领域

本实用新型属于航天技术领域，尤其是涉及一种可插拔式微型太空实验教具。

背景技术

早在2000年，教育活动和推广就已被列入“国际空间站”重要的新兴应用领域之一；2013年6月，“神舟十号”航天员在离地面300多公里的太空舱中为我国青少年进行了首次太空授课，这次天地间的互动课堂系中国首创之举，极大地激发了我国青少年对科学技术探索的热情和勇气；2000-2016年的16年间，“国际空间站”主导开展了大量的教育活动，旨在激发世界各地的孩子们学习科学、技术、工程和数学的热情；其中，较为典型的教育项目如CSI系列的“太空生物课”教学活动，该项活动是在国际空间站中完成的，CSI系列活动持续数年，进行多种生物实验(例如，蛋白质结晶、植物生成、细胞培养等)；通过国际空间站下传数据和影像，作为素材被编入基础课程教材，并鼓励学生在教师里完成地面版的“太空生物课”实验，比较自己的实验结果和空间站宇航员的实验结果之间的差异。

2017年，随着我国空间实验室任务的圆满完成，我国载人空间站工程已全面启动，并计划到2022年前后完成在轨组装并投入运营，开展大规模的空间科学实验与技术试验；2024年前后，在轨运营二十余年的“国际空间站”将面临退役，届时，我国空间站将成为全球唯一在轨运行的空间站，为全球科学爱好者开放空间实验资源，也将成为青少年科技教育探索与改革的重要基地。

现有比较成功的太空探索型实验教具主要是美国生物服务公司(BioServe)开发的商用生物实验装置(CGBA)。该装置的外包络尺寸为510mm×280mm×460mm，具有温度可控范围广(4℃～37℃)、配有数据和图像遥测系统可进行遥控操作，在该装置中可放入不同的插件自动地的进行实验；整个实验装置体积较大，需安置于空间站的实验舱机柜内，成本较高，结构复杂。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种可插拔式微型太空实验教具，以解决现有技术中存在。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种可插拔式微型太空实验教具，包括外壳、反应室组件、盖板和拍摄及控制模块；外壳为一面开口盒体结构，在外壳内的相对于开口的面上设有固定板，在外壳的侧壁内设有固定块卡槽和控制板卡槽，反应室组件一端设有反应室固定座，另一端设有固定块，两端之间设有反应腔，反应室固定座固定在固定板上，固定块嵌插在固定块卡槽内，拍摄及控制模块嵌插在控制板卡槽内，在拍摄及控制模块上设有对外的USB接口，拍摄及控制模块用于记录反应腔内的反应信息；盖板封盖在外壳的开口处；

进一步的，反应室组件还包括激活装置和反应棒，激活装置位于反应腔与反应室固定座之间；反应棒设置在反应腔与固定块之间；反应棒一端插放在反应腔内，在反应腔内，对应于反应棒位置处设有薄膜；

进一步的，激活装置包括螺栓、活动座、SMA(Shape Memory Alloy，形状记忆合金)棒和分瓣螺母，螺栓固定在反应腔的底部，分瓣螺母卡置在活动座的顶部，螺栓通过螺纹副设置在分瓣螺母内，拉近反应腔与活动座，在活动座内部设有顶托分瓣螺母的支撑组件；SMA棒设置在活动座的底部外端，且SMA棒固定在反应室固定座上；反应腔与活动座之间还设有压缩弹簧，压缩弹簧用于分离反应腔与活动座，辅助推升反应腔向反应棒方向运动；