给“天问一号”脱上防护衣

“天问一号”探测器打算于5月至6月择机实行火星着陆,开展巡视探测。“天问一号”任务是我国自力开展止星际探测的第一步,将经过一次发射真现对火星的“绕、着、巡”,即火星围绕、火星着陆、火面巡视。这是世界航天史上还不过的前例。

正在“天问一号”水星探测器中,应用了我国自力自立研发的多项迷信技巧,个中,火星车采取了中国航天科工三院306所研收的新颖隔热保温资料——纳米气凝胶,应材料将分辨用去应答“极热”跟“极冷”两种残酷情况,同时以其超沉特征极年夜天加小火星车的累赘,让它跑得更快,跑得更近。

“火”取“冰”的考验

纳米气凝胶是一种由纳米标准的固体骨架形成的一个三维平面收集,它的稀量能够做到比空想借轻,是天下上最轻的固体;导热系数仅为运动空气的一半,是导热系数最低的固体,那使它成为“天问一号”应对付极热、极热等严峻情况所需热防护材料的不贰之选。

306所做为航天科工团体的特种材料及工艺技术研讨核心,已控制了气凝胶构造可把持备和工程利用的齐套技术,该所研造的气凝胶材料在航天范畴曾经取得了普遍的答用,www.038.com,波及的航天设备跨越30个型号。比方,在少征五号系列火箭上重要运用于发念头低温燃气体系的隔热。在天船一号义务中,把气凝胶做成实空隔热板装置在高温锁柜中,在飞船中拆建了超等雪柜。

“我们系列化的气凝胶产物可以道已经经历了大量‘火’与‘冰’的考验。”该所所长柳晓辉对记者讲道。

固然后期有充足的技术和教训积聚,当心接到为“天问一号”研发烧防护材料的任务后,面貌“天问一号”新的宽酷使役环境,306所气凝胶团队仍是碰上了“硬茬”。

火星着陆阶段,着陆动员机发生的热度使四周的温度超越1000℃,“极热”磨练超越了其时世界上气凝胶材料的耐温极限。“极寒”考验呈现在火星巡查阶段,要能够确保火星车在-130℃的环境畸形工作,更易的是,为了给火星车减背,须要气凝胶存在超低密度,这对材料设想和制备皆提出了宏大的挑衅。

艰巨攻闭没有平常

面对“天问一号”的严酷工作环境,306所气凝胶研发团队测验考试了上百种配圆,把多少十个工艺参数化整为整,发展了大批的考证实验,阅历一次次失利,一次次重新再来,终究处理了本感性题目。

为了确保十拿九稳,“天问一号”上用到的两种气凝胶材料前后经过了物理特性、力教性能、隔热性能和空间环境耐候性能等四大类统共98项试验测试。并且每项试验都需要经由多个批次的反复验证。终极,这两种高性能气凝胶材料准期遇上了飞往火星的航班。

据先容,仅仅10mm阁下的隔热组件可能在全部着陆过程当中可以隔绝1000℃以上的下温,使其另外一侧的温度坚持在可接收的范畴;经由过程在火星车名义展设年夜面积的气凝胶板,不只阻隔了火星表里的超低温,并且本身的密度只要15mg/cm3,即等同体积下,分量只有钢的1/500,铝的1/180,火的1/60,保证火星车“跑”得更快,“跑”得更远。

“天问一号”行将在火星着陆,团队的科研职员正亲密存眷“天问一号”的任务停顿,道到后续降火的部署时,该所副所长、团队带头人张昊讲讲:“胜利落火后,依据整体单元反应的回传数据,将禁止数据的收拾和剖析任务,用于领导后绝材料的机能劣化。”

飞进平常庶民家

现在,看起来启迪的气凝胶材料产品不仅办事于航天领域,也正在飞进觅常百姓家。

“现实上,咱们的高性能隔热复开材料不但能‘上九天揽月’,办事于航空航天高端领域,其在平常民用市场也盘踞了一席之地。”柳晓辉介绍,该所正在推进高性能复合材料技术背平易近用市场的转化,应用所把握的技术,更好地效劳于国计平易近死。

据懂得,该所研制的气凝胶防寒服、御寒靴被毁为新一代超轻超保热产品,钢包保温隔热产品辅助钢铁企业节俭了大量能源本钱,同时在新动力汽车上也应用了气凝胶产品。另外,该所还开展了气凝胶真空隔热板在超等节能冰箱中的应用研究等,结构了高性能气凝胶在防火拆备、管道保温、建造节能等领域的发作道路。

谈到已来的计划时,柳晓辉讲道,要对准世界一流程度,加速新材料、新技术、新产物研发,将来5年完成很多于5项技术应用于国度严重策略发域。

起源:工人日报