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碲化物在“嫦娥”飞行器上的作用

时间:2018-07-28  已阅读过:次

  据了解,这些关键材料将帮助“嫦娥”度过零下180摄氏度的漫漫寒夜,并为日后开展的科学探测任务保驾护航。

中科院特种无机涂层重点实验室研究员陶顺衍告诉记者,“嫦娥”着陆器和巡视器身上的温控、耐磨以及姿态控制喷管的高温抗氧化等涂层的厚度只有几微米,最多不过1毫米厚,但它们要承受1450摄氏度到零下180摄氏度的 “冰火两重天”。这些涂层功能各异,比如月球车那身银光闪闪的“盔甲”正是大面积防静电F46镀银热控涂层。又如,7500牛顿主发动机周围那圈“裙子”,在发动机火焰与受保护的电子元器件之间形成温差超过1000摄氏度的热屏障。此外,全景相机、X射线谱仪、红外成像光谱仪等探测仪器,均运用了抵抗月球恶劣生存环境的热控涂层。

据介绍,嫦娥三号的关键科学载荷、“玉兔”的“红眼睛”——红外成像光谱仪,采用了上海硅酸盐所通过独家生长“秘笈”研制的2块大尺寸优质二氧化碲声光晶体,使光谱仪的光谱范围和质量控制都优于国外同类产品。

据悉,二氧化碲声光晶体将会继续在“嫦娥五号”的载荷上发挥作用,光谱探测将扩大到更宽波段范围,以期用多幅扫描成像技术提供多角度、全景式图像。同时,用该所研制的新型压电陶瓷制作的“超声电机”,是我国首次将该技术用于航天工程。

“压电陶瓷是超声电机的‘心脏’。”上海硅酸盐所研究员董显林介绍说,该所的压电陶瓷性能优越,保证了超声电机电力强劲,并能经受月球大的温差。此次在“玉兔”上取得成功后,超声电机技术还有望继续应用在“嫦娥五号”及其他卫星上。

同时,嫦娥三号月基光学望远镜中主镜、次镜和指向镜,均由上海硅酸盐所研制。它们选用了高致密碳化硅特种陶瓷材料。上海硅酸盐研究所刘学建介绍说,该陶瓷材料质量轻、热导率高,面型稳定性好,可在零下20摄氏度至40摄氏度的温度下稳定工作,即使因热胀冷缩引起的变形也微乎其微,这为望远镜的成像质量提供了保证。

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