一捏就碎,比空气还轻,中国造气凝胶,凭啥为火星车保驾护航?

此前,天问1号探测器成功着陆在火星表面,引发了全世界的关注,很多原本瞧不起中国航天的西方专家,如今也不得不认可中国的实力了,为了研制天问1号着陆器和祝融号火星车,我们使用了很多全新技术和材料,其中一种非常神奇,它叫做气凝胶,据称这种材料一捏就碎,但却能为火星车保驾护航。

想必大家会好奇:那它凭啥为火星车保驾护航呢?

原来,中国造的这款固体气凝胶虽然强度很差,但非常轻,几乎比空气还轻,同时拥有极佳的保温能力,即使两面温差达上1000度也可以有效保温隔热效果,性能堪称不可思议,祝融号火星车使用它就可以挺过出大气层的高温及火星夜间时的严酷低温,保护内部电子设备的安全。

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作为一种近年来得到了广泛重视的全新材料,气凝胶的性质非常特殊,它的最大特点就是轻和隔热能力强,内部构成中99%以上都是空气,因此重量非常轻,即使是一只蚂蚁都可以轻松搬动拳头大的一块气凝胶,同时,它的隔热能力也非常强大,甚至把一厘米厚的气凝胶放在高温火焰上烘烤,上面摆放的鲜花也不会受到任何影响。

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因为拥有这些独特性能,国家才放心地把气凝胶运用在了祝融号火星车身上,这辆国产火星车外壳内安装了一层气凝胶绝热层,可以隔绝外部和内部的热量交换,再配合控温设备就可以实现恒温,保护内部电子设备始终处于适宜温度下,要知道火星上夜间温度可以下降到零下近百摄氏度,在这一低温下,多数电子设备都会快速失效,但有了气凝胶的保护,祝融号火星车却可以维持自己的内核温度,保护各种精密设备与仪器不被冻坏。

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除此之外,开发的这款气凝胶还采用了特殊的材料设计及加工工艺,表面非常光滑,不容易沾染灰尘,因此也在祝融号的太阳能电池表面铺设了一层薄薄的气凝胶,它不会影响太阳能电池的发电效率,同时还能让太阳能电池拥有光滑的表面,防止火星灰尘沾染影响发电能力,对于祝融号这样的太阳能火星车来说,火星灰尘沾染是最危险的敌人,此前美国的勇气号,机遇号和凤凰号三款火星探测器都是因为被灰尘遮挡电池而断电失效,祝融号如果想长年累月工作,必须预防这一情况。

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如今,我们在气凝胶制造应用领域内走在世界前列,不仅在祝融号火星车上采用了这一材料,在国产的大型客机,战斗机和战舰等先进装备上也有所应用,现在中国能生产的最轻的碳气凝胶,每立方厘米重量仅为0.16毫克,相当于同等体积空气的7分之一,比同体积的氦气还要轻,而且性质非常稳定,很难与其他物质发生反应,因此可以被广泛用于化工设备或核反应堆中。

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目前,我们仍然在探索这一新材料的更多应用,希望利用它和其他全新材料提升各种工业产品的性能,现在的我们,已经拥有了充足的技术和资金,如果能发现这种奇特材料的更多用途,就可以很快开展针对性试验或把它投入实用,让气凝胶复合产品在国际市场上受到更多青睐。

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