控溫“戰(zhàn)甲”護(hù)神舟
光明日?qǐng)?bào)記者 張蕾 光明日?qǐng)?bào)通訊員 平托 付楊
從神舟十三號(hào)載人飛船起,我國(guó)航天員要實(shí)現(xiàn)常態(tài)化長(zhǎng)周期在軌駐留。為了保證任務(wù)進(jìn)度與航天員安全,作為神舟系列飛船的抓總研制單位,中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司第五研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“航天科技集團(tuán)五院”)開(kāi)展了大量技術(shù)攻關(guān),突破了長(zhǎng)周期大溫差下的艙體溫度控制等難題。
在空間站建造階段,由于神舟飛船徑向?qū)拥哪J脚c空間站組合體飛行任務(wù)的姿態(tài)特點(diǎn),飛船會(huì)被其他艙體持續(xù)遮擋,從而長(zhǎng)時(shí)間處于太陽(yáng)無(wú)法照射的極低溫度環(huán)境,最低溫度甚至?xí)黄屏阆?00攝氏度。同理,當(dāng)空間站組合體處于某些構(gòu)型時(shí),飛船的局部區(qū)域又會(huì)持續(xù)受到太陽(yáng)輻照,最高溫度可以超過(guò)零上100攝氏度。上述外部極端高低溫環(huán)境,給航天員的健康和飛船設(shè)備的正常工作帶來(lái)嚴(yán)峻考驗(yàn)。
針對(duì)控溫難題,來(lái)自航天科技集團(tuán)五院的飛船設(shè)計(jì)師利用“宇宙空間以熱輻射為主要熱量傳導(dǎo)方式”的特點(diǎn),突破了飛船外表面熱控涂層光熱性能選擇性設(shè)計(jì)與調(diào)控、熱控材料空間穩(wěn)定性設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù),為空間站建造階段的神舟飛船家族設(shè)計(jì)并研制出一款神奇的控溫“戰(zhàn)甲”——低吸收—低發(fā)射型熱控涂層?!捌渲?,低吸收就是涂層材料自身具有較低的太陽(yáng)光吸收特性,可有效減弱太陽(yáng)輻照導(dǎo)致的溫度升高;低發(fā)射則是涂層具有較低的紅外發(fā)射率,可有效阻隔飛船內(nèi)部向外部深冷環(huán)境的輻射漏熱,避免艙內(nèi)溫度不斷降低?!憋w船設(shè)計(jì)師介紹,根據(jù)飛船的結(jié)構(gòu)、功率及空間熱環(huán)境特性,對(duì)吸收及發(fā)射性能進(jìn)行特定設(shè)計(jì),最終打造了在長(zhǎng)期極端高低溫外部環(huán)境下飛船艙內(nèi)依然處于適宜溫度的控溫“戰(zhàn)甲”。
在神舟十三號(hào)載人飛船執(zhí)行任務(wù)的6個(gè)月內(nèi),航天科技集團(tuán)五院的科研團(tuán)隊(duì)不斷監(jiān)測(cè)在軌溫度,獲取了飛船艙內(nèi)外的溫度數(shù)據(jù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在超過(guò)200攝氏度的大溫差與長(zhǎng)期低溫以及強(qiáng)輻射的空間環(huán)境中,飛船的艙內(nèi)環(huán)境溫度始終控制在18~26攝氏度,為航天員營(yíng)造了舒適的溫度環(huán)境,新型控溫“戰(zhàn)甲”經(jīng)受住了長(zhǎng)達(dá)半年的在軌考驗(yàn)。
大家還記得4月16日神舟十三號(hào)返回艙穩(wěn)穩(wěn)落地時(shí)身披“金甲”的樣子嗎?那正是神舟飛船新型熱控涂層返回地球時(shí),與大氣層高速摩擦氧化燒蝕后的樣子。雖然為了完成自己的使命,新型熱控涂層已不再完整,但是在它的護(hù)佑下,神舟十三號(hào)乘組開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)航天員在軌最長(zhǎng)時(shí)間的紀(jì)錄。
“十三、十四接續(xù)行,一生一世護(hù)飛天。”現(xiàn)在,神舟十四號(hào)載人飛船再次身披新型熱控涂層“戰(zhàn)甲”,繼續(xù)呵護(hù)航天員冷暖,守護(hù)航天員安全。
版權(quán)聲明:凡注明“來(lái)源:中國(guó)西藏網(wǎng)”或“中國(guó)西藏網(wǎng)文”的所有作品,版權(quán)歸高原(北京)文化傳播有限公司。任何媒體轉(zhuǎn)載、摘編、引用,須注明來(lái)源中國(guó)西藏網(wǎng)和署著作者名,否則將追究相關(guān)法律責(zé)任。