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面对极其温差,“天问一号”“冲锋衣”如何破解“冰火
发布日期:2021-05-16 19:54   来源:未知   阅读:

  中新网北京5月15日电 题:面对极其温差,“天问一号”“冲锋衣”如何破解“冰火两重天”困难?

  作者 郭超凯 平托 陈袁

  5月15日,“天问一号”着陆巡视器成功着陆火星。“天问一号”这次漫长旅途能翻越“万水千山”,有一件“宝贝”不得不提,那就是它身上那件银色“冲锋衣”。

  这件“冲锋衣”的利用轨道重要在地火转移轨道、火星捕捉轨道以及火星停泊轨道三段。从分开地球进入太空那一刻到逐步驶向火星的飞行旅程里,“天问一号”在这件“冲锋衣”的掩护下“乘风破浪”。

  “冲锋衣”可抵抗200多度温差

  “天问一号”的“冲锋衣”大名为低吸收-低发射热控涂层,它是一种涂饰在航天器外表面的热把持资料,通过自身对太阳光谱辐照的反射才能,以及其自身的红外辐射特性,从而有效地减少空间环境对航天器内部造成的温度影响。这件“冲锋衣”由中国航天科技团体五院529厂历时两年精心研制,其胜利研制蕴含了多项自主要害技巧。

  在向火星凑近的飞行轨道里,“天问一号”需阅历屡次温度轮回变更,最高温100℃、最低温可达-120℃。温差高达200多度的环境对“天问一号”内部装备的畸形工作产生极大影响。

  此外,太空的高真空特征,使得“天问一号”在面对太阳的持续辐照下,无奈像飞机那样通过热对流或热传导传递热量,因此其朝阳面名义温度会连续升高,造成与背阳面的温差宏大。在这种工况下,着陆巡查器内部温度重大不均衡,使得“天问一号”内部的“五脏六腑”有的处在严寒环境中,有的却处在高温环境里。与此同时,太空持续一直的高能紫外与电离辐射也会对其表面产生损耗费伤。

  因而,给“天问一号”穿一件特制的“冲锋衣”就显得尤为必要。专家指出,这款“冲锋衣”还得抵御太空的高能紫外辐照、原子氧轰击以及多种高能粒子与电离辐射的攻打,成为航天器全方位的外部维护屏障,堪称“天问一号” 奔火旅途中的全效防护服。

  特别涂层解决“冰火两重天”难题

  “天问一号”这件“冲锋衣”采取了中国以往热控涂层范畴中从未有过的类型。529厂专家表现,独自具备低吸收功能的热控涂层比拟常见,然而同时具备低吸收跟低发射功效的热控涂层却极为常见。

  为了研发出这件“冲锋衣”,研发团队根据总体热控设计人员针对“天问一号”在轨全进程的外热流特性,首先断定了热控涂层低吸收与低发射两项症结技术指标,再以这两项技术指标为起点,发展涂层的设计、仿真、制备、检测及工程实行等一系列研发工作。经由重复实验,研发团队终极成功冲破了多项低吸收低发射涂层研制的关键技术,为“天问一号”量身打造出了这身银光闪闪的“冲锋衣”。

  与其他热控涂层相似,这件“冲锋衣”有着低吸收的特色,通过极低的太阳吸收比,能够长期有效地反射太阳辐照而来的绝大局部能量。如斯一来“天问一号”内部“冰火两重天”的问题就能得到有效解决。

  不同的是,新“冲锋衣”不仅低接收而且低发射,这与其余通过高发射率对外散热的热控涂层有着明显不同。科研职员先容道,之所以这样设计是由于“天问一号”的旅途处在太空深冷环境下,本身内部发念头发生的热量始终会向外界消费。近10个月的飞翔时光使外界冷环境对燃料的耗费极高,而过多的储备燃料又会让“天问一号”的分量随之回升,会给“克克计较”的航天器带来重量上的累赘。

  因此,研发人员通过下降热控涂层的红外发射率,减少真空环境下舱内向外界的辐射漏热,从而成功实现了对着陆巡视器内部设备正常运行的温度保障,确保了“天问一号”这次旅程的保险与舒服。(完)

【编纂:于晓】
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