6月17日,神舟十二号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,并按预定轨道与天和核心舱成功对接,我国3位航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波正式入驻中国空间站。
时隔五年,神舟飞船再一次护送航天员往返天地,与身着灰色调外衣的前辈相比,神舟十二号载人飞船一身银闪闪,炫酷时尚的崭新外衣不禁让人眼前一亮。这件靓丽的“航天服”,就是由航天科技集团五院529厂历时两年精心研制的一款新型低吸收-低发射热控涂层。
和以往神舟载人飞船的任务相比,这次神舟飞船在空间站停留的时间更久,面对的空间环境也更加恶劣。
届时,神舟十二载人飞船迎向太阳侧的舱体表面温度将达到90℃,而背向太阳侧的舱体表面温度则达到-30℃。这种温度差将使得神舟飞船内部的空气温度形成严重波动,航天员的生活环境与多种精密设备在舱内也会受到影响。
除了温度的问题,长时间的太空停留,还会使飞船经历持久的空间高强度紫外照射,以及多种带电粒子配合高速原子氧的不断轰击,材料损耗将非常严重。因此,给飞船穿一件特制的“航天服”就显得尤为必要了。
据航天科技集团五院529厂专家介绍,这件“航天服”学名为低吸收低发射热控涂层,它是一种喷涂在航天器外表面的热控制材料。在空间没有热对流与热传导的高真空环境下,只有通过像热控涂层这种以热辐射形式进行温度变化的方法,才能达到设计人员预期的舱外表面温度。而低吸收-低发射热控涂层可以通过它自身对太阳辐照的低吸收强反射能力,大大减少飞船受太阳长时间辐照的内部温度升温现象,再通过它自身的极低的红外发射特性,在飞船处于背阳面时期减少辐射漏热,大大减缓舱内温度下降速率,起到保温效果。
当然,这款“航天服”还必须能抵抗空间中时时刻刻的高能紫外辐照、原子氧轰击以及多种高能粒子与电离辐射的攻击,为神舟十二号载人飞船全方位做到外部保护屏障,可谓是全天时无间断全效防护服。
值得一提的是,这件“航天服”采用了我国以往热控涂层领域中从没有过的类型。
为了研发出这种新型功能材料,研发团队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、检测及工程实施等一系列研发工作。在反复的试验过程中,通过一次次的总结与改进,研制团队历时两年努力,从新型低吸收低发射热控涂层初期的研制,到神舟十二号载人飞船涂装,再到后续所有载人飞船陆续换装应用,突破了多项涂层研制的关键技术,成功实现了符合预期设计要求的全新涂层材料,确保了航天员能够有一个更加舒适的舱内环境。