沈自才，代 巍，马子良

（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

航天材料基因工程及其若干关键技术

沈自才，代 巍，马子良

（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

材料基因工程的理念和将空间环境与效应纳入到航天材料研制全流程的思路将对航天材料的开发带来颠覆性的革命。文章在对国内外材料基因组计划和航天材料需求分析的基础上，首先对航天材料基因工程的内涵进行阐述，进而对基于航天材料基因工程的航天材料研制流程进行分析，最后结合空间环境效应及材料基因工程，从计算工具、试验工具、数字化数据三个维度，提出空间多因素环境与航天材料的耦合作用机理、航天材料空间多因素环境效应等效评价方法、空间复杂使役环境下航天材料性能演化模型、航天材料空间环境效应数据库、基于材料基因工程的航天材料设计模型、航天材料研制的不确定性及优化方法等关键技术和发展方向。

航天材料；材料基因组；材料基因工程；空间环境效应

0 引言

“材料基因组计划”（The Materials Genome Initiative, MGI）最早是由美国时任总统奥巴马于2011年6月24日在卡耐基•梅隆大学做的以“先进制造业伙伴关系”为主题的演讲中宣布，其总目标是“将先进材料的发现、开发、制造和使用的速度提高1倍”。白宫科技政策办公室在2011年6月发布的白皮书《具有全球竞争力的材料基因组计划》中阐述了材料创新基础设施的3个平台，即计算工具平台、实验工具平台和数字化数据（数……