来源 :
公开网络
作者 :
公开网络
时间 :
2021-09-17
回家！神舟十二号今天返回地球！高分子材料“大展身手”，助力神舟飞船护送航天员往返天地
从6月17日发射到9月16日撤离，神舟十二号航天员乘组已在空间站组合体工作生活了90天，刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的纪录。
今天中午，航天员们就要回家啦！
神舟飞船再一次护送航天员往返天地
与几年前相比，这次神舟飞船
多了更多的黑科技“护身”
也不乏高分子材料也在此“大展身手”！
接下来一起来看看神舟十二号背后的高分子材料！
接下来一起来看看神舟十二号背后的高分子材料！
新“外衣”可抵御120℃温差
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。这件亮丽的“外衣”，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，神舟十二号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将达到-30℃。这种温度差将使飞船内部的空气温度产生严重波动，航天员的生活环境与多种精密设备在舱内将受到影响。
这件学名为低吸收 - 低发射热控涂层的“外衣”，是一种喷涂在航天器外表面的热控制材料。它具备对太阳辐照的低吸收强反射能力，可以大大减少飞船受太阳长时间辐照的内部温度升温现象，再通过极低的红外发射特性，在飞船处于背阳面时减少辐射漏热，大大减缓舱内温度下降速率，起到保温效果。
聚碳酸酯共聚物：清晰探索神秘宇宙
舱外服头盔面窗可谓是航天员的“眼睛”，不仅要给航天员提供清晰、良好的视野，也是航天员生命保障最关键的部件之一。
郑州大学橡塑模具国家工程研究中心执行主任、教授刘春太介绍：“作为航天服最薄弱的环节，面对巨大的气压，面窗有任何裂纹，都可能让航天员面临生命危险。”
据了解，舱外服头盔面窗所用材料由聚碳酸酯或聚碳酸酯的共聚混合物组成。为了提高航天面窗的抗老化性能，项目组研究了聚碳酸酯热稳定性，使得头盔面窗具有高抗冲击性、高光谱透过率等特点，能对300℃温差说“不”的面窗产品各项性能指标完全满足航天要求。
高强度碳纤维：保障神舟平稳运行
飞船内应用了各类高端材料及智能化技术，保障了航天员的正常工作、生命安全及飞船的平稳运行。
碳纤维作为一种新兴材料，它的重量轻过铝，却拥有着比钢铁更为坚固的强度，而且还具备耐高温、耐腐蚀、抗冲击、抗疲劳等优良特质，广泛应用于航空航天制造业领域。
在此次神舟飞船发射和返回过程中，设计人员为航天员设计出高强度碳纤维材料的操纵棒，其操纵棒把手根据航天员手掌的正常抓握状态进行赋型设计，能够极大满足航天员操作过程中的舒适度要求。同时，操纵棒杆体可以根据现场条件在一定范围内任意调整操纵棒长度，并且杆体采用高强度碳纤维材料，实现手感舒适的要求。
此外，在技术性能上，飞船的智能化水平也在不断提升，内部主要由飞船控制计算机自主计算和执行轨道控制。在芯片方面，此次飞船进行了多项国产化芯片应用改进，具有高精度、低老化、抗震温补晶振等性能，优于进口。元器件和原材料全面实现自主可控，飞船使用的控制计算机、数据管理计算机完全使用国产CPU芯片。
碳纤维材料操纵棒是航天员手臂“延长器”
在飞船发射和返回过程中，航天员的身体被牢牢束缚在座椅上，身体不能前倾以完成对仪表板上各设备的操作，为解决这一难题，操纵棒应运而生。
操纵棒把手是根据航天员手掌正常抓握状态进行赋型设计的，外部轮廓曲面完美贴合航天员掌心，极大满足航天员操作过程中的舒适度要求。操纵棒杆体设计为可无极伸缩式，航天员可以根据现场条件在一定范围内任意调整操纵棒的长度。同时杆体采用高强度碳纤维材料，比强度高，手感舒适。
飞船舱体密封件是关键！
此次发射，中国航天科技集团公司四院四十二所（以下简称42所）参与了长征二号F运载火箭逃逸火箭发动机研制，承担了“神舟”飞船舱体密封系统的研制生产任务。
42所特种橡胶材料技术与工艺研究室主任、绝热材料与橡胶材料领域副总师王江参与了“神舟”飞船舱体密封件的研制。王江表示，“神舟”飞船舱体密封件是飞船舱体结构密封的关键部件。
▲ 飞船舱体密封件
王江：“密封材料是保证舱内环境的主要屏障，保证舱内环境的正常状态。在太空里还有一个像地球一样的环境，保证里面的空气不泄露。”
此次神舟十二号载人飞行任务，航天员将穿上国产的舱外航天服开展两次出舱活动及舱外作业。王江也参与了舱外航天服上所有橡胶件的研制与生产，主要包括三类产品，分别是舱外航天服主气密层、手套橡胶件、连接处密封件。
▲ 手套橡胶件
说完飞船
再来说说航天员们的“打扮”
三位“帅哥”身着“太空华服”再现星空
在16日神舟十二号航天员与记者见面会上，三名航天员身着东华大学航天员服装研发设计团队研制的常服帅气亮相酒泉卫星发射中心问天阁。
航天员在空间站工作生活的工作服、锻炼服、休闲服、失重防护服、睡具等，还有常服、任务训练服、专用服饰等地面任务服装多个种类，这些专用服装不仅确保实现多项特殊功能，还融入中国特色设计元素，成为航天员亮相世界的“太空华服”。
各具功能的不同类型服装，有的能够帮助航天员在长时间太空飞行中起到对抗失重对人体肌肉的不利影响，有的还能呵护航天员调节他们的情绪和心情，同时还要考虑舱内光线环境下进行摄影、摄像和图像传输后的显示效果，可谓是“一样菜必须满足百家胃”。
脚踏“飞天祥云”遨游九天
在“大房子”里“长时间”居住，当然离不开一双既舒适又美观的航天员“居家鞋”（航天员空间站任务舱内用鞋）了。
舱内用鞋的材料以热塑材料、混纺针织材料为主，柔软、轻便、环保、抗静电、透气、富有弹性，保证了航天员在飞船舱内及空间站失重环境下进行活动时脚部的舒适和安全。
考虑到舱内的微重力状态以及飞船载人的重量要求，舱内用鞋比日常百姓穿的普通鞋要轻很多。
“敢上九天揽月”！ 相信在未来，这些由中国制造的材料，能保护中国人在外太空踏上更远的征程！
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