5 15 ,经历了近 10 个 的漫长旅 , “天问 号”终于成功着陆 星,开启了我国 次在 星表 进 探测的 幕。说到“天问 号”这次安全翻越“万 千 ”的漫 旅 ,它身上的 样“法宝”不得不提,那就是它那件银 的“冲锋 ”。
这件“冲锋 ”的应 轨道主要在地 转移轨道、 星捕获轨道以及 星停泊轨道三段,也就是“天问 号”离开地球后从进 太空的那 刻到逐渐驶向 星的这 段 旅程 。说到“天问 号”这件银 外 ,光滑 闪耀,看着就很具有时尚感。其实,这件外 正是由航天科技集团五院 529 历时两年精 研制的,它的成功研制蕴含了多项 主关键技术,只为“天问 号”在这件“冲锋 ”的保护下,能在乘 破浪的旅程 更加安全、舒适。
“天问 号”在向 星靠近的飞行轨道 需经历多次的温度循环变化,最 温100℃、最低温可达-120℃,这样 个温差 200 多度的环境,对“天问 号”内部设备正常 作的影响是极 的。此外,空间的 真空特性,使得“天问 号”在 对太阳的持续辐照下,无法像 机那样通过热对流或热传导传递热量,因此其向阳 表 温度会持续升 ,造成与背阳 的温差巨 。这种 况下,将导致着陆巡视器内部温度严重不平衡,使得“天问 号”内部的“五脏六腑”有的处在寒冷环境中,有的却处在 温环境 ,想想就 疼,就更不要说空间 持续不断的 能紫外与电离辐射对其外表的损耗损伤了。
因此,给“天问 号”穿 件特制的“冲锋 ”就显得尤为必要了。这件“冲锋 ”学名低吸收-低发射热控涂层,它是 种涂饰在航天器外表 的热控制材料,通过它 身对太阳光谱辐照的反射能 ,以及其 身的红外辐射特性,从 有效地减少空间环境对航天器内部造成的温度影响。当然,这款“冲锋 ”还得抵抗空间中时时刻刻的 能紫外辐照、原 氧轰击以及多种 能粒 与电离辐射的攻击,全 位成为航天器的外部保护屏障,可谓“天问 号” 奔 旅途中的全效防护服。
这件“冲锋 ”采 了我国以往热控涂层领域中从没有过的类型。单独具备低吸收功能的热控涂层 较常 ,但是同时具备低吸收和低发射功能的热控涂层国内还未有过报道。为了研发出这件“冲锋 ”,研发团队依据总体热控设计 员针对天问 号在轨全过程的外热流特性, 先确定了热控涂层低吸收与低发射两项关键技术指标,再以这两项技术指标为出发点,开展涂层的设计、仿真、制备、检测及 程实施等 系列研发 作,在反复的试验过程中,研发团队不畏攻坚过程的艰 ,最终成功突破了多项低吸收低发射涂层研制的关键技术,成功为天问 号量身打造出了这身银光闪闪的“冲锋衣”。
科研人员在对低吸收-低发射热控涂层进行试验
这件“冲锋 ”与其他 些热控涂层 样,都有着低吸收的共同特点,通过极低的太阳吸收比,可以 期有效地反射太阳辐照 来的绝 部分能量,这样 来,“天问 号”内部冰 两重天的问题就可以得到有效解决。不同的是,新“冲锋 ”不仅低吸收而且低发射,这就与其他通过 发射率对外散热的热控涂层不太 样了,如此设计的原因是因为“天问 号”总体的旅途是处在空间深冷环境下, 身内部发动机产 的热量始终会向外界消耗, 10 个 的 时间 ,外界冷环境对燃料的消耗极 ,而过多的贮备燃料,“天问 号”的重量也会随之上升,会给“克克计较”的航天器带来重量上的负担。因此,研发 员通过降低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 成功实现了对着陆巡视器内部设备正常运转的温度保障,确保了“天问 号”这次旅程的安全与舒适。
文、图 广州日报·新花城记者:肖欢欢通讯员平托、陈袁
广州日报·新花城编辑:蔡凌跃
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