作者:黄辛 来源:中国科学报 发布时间:2014-1-7 9:24:32
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十余种独家“秘制”让嫦娥不惧“冰火”
 
本报讯(记者黄辛)1月2日,记者从中科院上海硅酸盐所获悉,该所科技人员为让“嫦娥”、“玉兔”顺利登月并开展工作,“量身定制”了十多种神奇材料和部件。截至目前,这些材料表现优异,并得到国防科工局探月与航天工程中心副主任、探月工程副总师裴照宇等专家的肯定。
 
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。
 
《中国科学报》 (2014-01-07 第4版 综合)
 
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