控溫“戰甲”護神舟
光明日報記者 張蕾 光明日報通訊員 平托 付楊
從(cong) 神舟十三號載人飛船起,我國航天員要實現常態化長周期在軌駐留。為(wei) 了保證任務進度與(yu) 航天員安全,作為(wei) 神舟係列飛船的抓總研製單位,中國航天科技集團有限公司第五研究院(以下簡稱“航天科技集團五院”)開展了大量技術攻關(guan) ,突破了長周期大溫差下的艙體(ti) 溫度控製等難題。
在空間站建造階段,由於(yu) 神舟飛船徑向對接的模式與(yu) 空間站組合體(ti) 飛行任務的姿態特點,飛船會(hui) 被其他艙體(ti) 持續遮擋,從(cong) 而長時間處於(yu) 太陽無法照射的極低溫度環境,最低溫度甚至會(hui) 突破零下100攝氏度。同理,當空間站組合體(ti) 處於(yu) 某些構型時,飛船的局部區域又會(hui) 持續受到太陽輻照,最高溫度可以超過零上100攝氏度。上述外部極端高低溫環境,給航天員的健康和飛船設備的正常工作帶來嚴(yan) 峻考驗。
針對控溫難題,來自航天科技集團五院的飛船設計師利用“宇宙空間以熱輻射為(wei) 主要熱量傳(chuan) 導方式”的特點,突破了飛船外表麵熱控塗層光熱性能選擇性設計與(yu) 調控、熱控材料空間穩定性設計等關(guan) 鍵技術,為(wei) 空間站建造階段的神舟飛船家族設計並研製出一款神奇的控溫“戰甲”——低吸收—低發射型熱控塗層。“其中,低吸收就是塗層材料自身具有較低的太陽光吸收特性,可有效減弱太陽輻照導致的溫度升高;低發射則是塗層具有較低的紅外發射率,可有效阻隔飛船內(nei) 部向外部深冷環境的輻射漏熱,避免艙內(nei) 溫度不斷降低。”飛船設計師介紹,根據飛船的結構、功率及空間熱環境特性,對吸收及發射性能進行特定設計,最終打造了在長期極端高低溫外部環境下飛船艙內(nei) 依然處於(yu) 適宜溫度的控溫“戰甲”。
在神舟十三號載人飛船執行任務的6個(ge) 月內(nei) ,航天科技集團五院的科研團隊不斷監測在軌溫度,獲取了飛船艙內(nei) 外的溫度數據。結果發現:在超過200攝氏度的大溫差與(yu) 長期低溫以及強輻射的空間環境中,飛船的艙內(nei) 環境溫度始終控製在18~26攝氏度,為(wei) 航天員營造了舒適的溫度環境,新型控溫“戰甲”經受住了長達半年的在軌考驗。
大家還記得4月16日神舟十三號返回艙穩穩落地時身披“金甲”的樣子嗎?那正是神舟飛船新型熱控塗層返回地球時,與(yu) 大氣層高速摩擦氧化燒蝕後的樣子。雖然為(wei) 了完成自己的使命,新型熱控塗層已不再完整,但是在它的護佑下,神舟十三號乘組開創了中國航天員在軌最長時間的紀錄。
“十三、十四接續行,一生一世護飛天。”現在,神舟十四號載人飛船再次身披新型熱控塗層“戰甲”,繼續嗬護航天員冷暖,守護航天員安全。
版權聲明:凡注明“來源:新利平台”或“新利平台文”的所有作品,版權歸高原(北京)文化傳(chuan) 播有限公司。任何媒體(ti) 轉載、摘編、引用,須注明來源新利平台和署著作者名,否則將追究相關(guan) 法律責任。