航天丨溫控“戰(zhàn)甲”助飛天

　　4月16日，神舟十三號成功執(zhí)行了我國載人飛船首次6個月在軌工作任務(wù)返回地球。6月5日，神舟十四號也已接到接力棒，開始新的征程。

　　為了保障航天員常態(tài)化的長周期在軌工作，廣大航天科技工作在很多方面開展了技術(shù)攻關(guān)，其中一個就是長周期大溫差下的艙體溫度控制。

　　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)，飛船會被其他艙體持續(xù)遮擋，從而長時間處于太陽無法照射的極低溫度環(huán)境，最低溫度甚至?xí)黄屏阆?00 ℃。同理，當(dāng)空間站組合體處于某些構(gòu)型時，飛船的局部區(qū)域又會持續(xù)受到太陽輻照，最高溫度可以超過零上100 ℃。上述外部極端高低溫環(huán)境，給航天員的健康和飛船設(shè)備的正常工作帶來嚴(yán)峻考驗(yàn)。

　　針對控溫難題，來自航天科技集團(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。“其中，低吸收就是涂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(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。”飛船設(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，對吸收及發(fā)射性能進(jìn)行特定設(shè)計(jì)，最終形成了在長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”。

　　事實(shí)上，在神舟十三號執(zhí)行任務(wù)的6個月的時間里，航天工程師們不斷進(jìn)行著在軌溫度監(jiān)測，獲取了神舟十三號飛船飛行期間的整個艙內(nèi)外溫度數(shù)據(jù)。在超過200℃的大溫差與長期低溫以及強(qiáng)輻射的空間環(huán)境中，神舟十三號載人飛船的艙內(nèi)環(huán)境溫度控制在18～26℃，為航天員營造了舒適的溫度環(huán)境，新型控溫外衣成功經(jīng)受住了長期的在軌考驗(yàn)。

　　4月16日，神舟十三號順利返回地球。還記得返回艙那金光閃閃的樣子嗎，那其實(shí)正是神舟飛船新型熱控涂層返回地球時，與大氣層高速摩擦后氧化燒蝕后的樣子。

　　“落紅不是無情物，化作春泥更護(hù)花”，雖然涂層已經(jīng)不完整了，雖然它的使命已經(jīng)結(jié)束，但是它為守護(hù)神舟十三號乘組長期在軌工作起到了十分重要的作用。