不怕热也不怕黑 上海科研人多项成果助力神箭太空之旅

不怕热也不怕黑 上海科研人多项成果助力神箭太空之旅飞入寻常百姓家
来源:新民晚报   作者:郜阳   2022-06-05 13:51:00



图说:搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射 新华社 发

北京时间今天10时44分07秒,长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞。火箭飞行576秒后,将搭乘航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲的神舟十四号载人飞船准确送入预定对接初始轨道入口,发射任务圆满成功。

创新脚步不停顿,复工复研 “加速跑”。疫情发生后,中国科学院上海分院的科研攻关从未按下“暂停键”,大批科研人员坚守岗位,全力以赴确保了防疫防控和科研攻关的“双胜利”,多家研究所成果应用于神舟十四号载人飞船任务。

航天器穿上全方位“护甲”

宇宙空间是一个极高真空环境,航天器与外部环境的热交换只有热辐射一种方式,没有热传导,也没有热对流。当太阳直接照射到航天器表面,如果没有加防护层,温度会很快升到100摄氏度以上,而在太阳照射不到的区域,温度又会降到零下100摄氏度以下。因此,每个航天器上都有一套经过精密计算、设计的热控制系统,包含热控涂层、热防护材料以及热管等。不管外部环境变化多么剧烈,这套系统都能使航天器内部维持在合适的温度范围,保证舱内航天员安全和仪器设备正常工作。

在航空航天队伍里,上海硅酸盐研究所和上海有机化学所就是给航天器穿上全方位“护甲”的行家里手。

图说:疫情期间坚守科研一线的无机涂层团队(部分成员) 来源/中科院上海硅酸盐所

在神舟十四号发射任务中,上海硅酸盐研究所研制的长寿命低比值无机热控涂层、返回舱舷窗防烧蚀污染涂层、姿控发动机热防护材料、舷窗玻璃及光学涂层、不锈钢灰色化学转换热控涂层、返回舱防热天线窗等十余种涂层与部件得到应用;该所研制的高温压电陶瓷应用于长征二号F遥十四运载火箭遥测系统。此外,上海有机所研制的有机温控涂层同样助力神箭升空。

上海硅酸盐所是国内最早开展特种无机热控涂层材料研究的单位,自我国第一颗人造卫星“东方红一号”用铝光亮阳极氧化无机热控涂层研制任务开始,承担了我国几乎所有型号航天器用特种无机热控涂层的研制和生产任务,多种涂层与材料解决了“卡脖子”问题,先后完成了60余种不同比值无机热控涂层材料的研发和自主可控制备,成功应用于风云系列卫星、载人航天工程、探月工程、北斗组网卫星、火星探测“天问一号”以及空间站等多个国家重大型号。

有机温控涂层研制组同样是为满足“东方红一号”研制而成立的。几十年来,几代研制组科研人员克服了大量技术和装备上的困难,团结协作,刻苦攻关,研制出几十种不同用途的有机温控涂层,应用于我国已发射和在研的各类卫星和航天器型号上。

智慧之光点亮太空

在神舟十四号任务中,上海技术物理研究所承担研制交会对接灯a/b、轨道舱照明灯和返回舱照明灯等4台光电产品。交会对接灯属于神舟飞船仪表与照明分系统配套单机,配置在载人运输飞船舱外,在交会对接过程中为GNC分系统的TV摄像机拍摄提供照明。轨道舱照明灯和返回舱照明灯为宇航员在舱内工作生活提供照明。

说:上海技物所空间LED照明系统研制团队(部分成员) 来源/中科院上海技物所

广袤宇宙中,光线的明暗对比度极大,交替变化也很快,人的肉眼很难适应,并有可能造成视觉的幻象,因此航天器的舱内舱外都需要研制特殊的照明系统。LED照明系统相比于传统节能灯照明,具有更好的照明效果、更长的使用寿命以及光衰周期,是太空照明的理想方案。此前,上海技术物理研究所先后为神舟七号到十三号载人飞船,天宫一号、二号,天舟一号等载人航天任务和实践系列卫星研制空间LED照明系统。其中,中国神舟七号飞船上用于航天员出舱行走以及太空图像拍摄的照明系统,是世界上第一次使用LED光源作为载人航天器的照明系统,也是我国首个用于太空舱外的照明系统。

近20年来,上海技物所空间照明团队敢打敢拼、接续奋斗,产品功能从白光照明扩展到植物培养、可见光通信、杀菌消毒、定标光源等领域,光谱也从可见光扩展到覆盖紫外、可见光、近红外等波段。

据悉,团队目前正有序推进神舟飞船后续任务航天照明产品研制,将持续在未来几年为载人航天工程任务提供高可靠的航天照明产品。

新民晚报记者 郜阳


编辑:罗水元

看评论

推荐阅读