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“嫦娥”里的“上海神器”
  精度或测量分辨率等效于口径3000多公里的“超级望远镜”。它们共同为嫦娥四号探测器和中继星测轨定位,为其“导航”,确保她能顺利抵达月球预定轨道,并安全软着陆月球背面。

  “我们通过接收卫星信号、宇宙射电源互相交叉观测的校准,并对电离层等误差予以修正,可以精准定位其空间位置。”嫦娥四号VLBI测轨分系统总指挥洪晓瑜介绍。从射电望远镜接收数据,到位于佘山科技园的指挥中心处理、计算出结果,只需不到1分钟——比嫦娥一号、二号时的速率提升了十多倍!

  给嫦娥准备多套衣服

  在漫漫的奔月征程、落月冒险,以及之后的月球“做客”中,科研人员给嫦娥四号准备了多套“衣服”,确保它能够应付各种不同的状况。其中,出自上海硅酸盐所的“衣服”就有10多件。他们针对嫦娥四号不同“身体”部位的需求,或不同“皮肤”的特性,采用不同的“剪裁”、不同的“布料”,最终确保嫦娥四号能够像一只恒温动物一样,不管外界环境如何冷热剧烈变幻,“身体内”始终保持在一个适合生存的温度区间,也保证自己能够自如地做出各种动作。

  这些“衣服”与温度的控制息息相关。白天的嫦娥四号,太阳光直射下的表面温度高达100ºC,热控涂层可有效反射太阳光,并向外辐射吸收的热量,从而保证“身体”温度正常。而在嫦娥四号不同的部位,热控涂层的性能也各有差异。例如在月球车上的柔性薄膜热控涂层则更加注重“防晒”能力,而金光灿灿的低温多层隔热组件就像是一层“铠甲”包裹着暴露于太空中的仪器,使其无畏白天100℃ 、夜晚-200℃的温度剧变。因为它可以双向隔热,外部高温时热量不会往里传,外部寒冷时里面热量也不会往外漏。目前,全世界只有两家机构可以提供这种柔性薄膜热控涂层。

  在嫦娥四号特殊的位置还有专用“工作衣”,“穿”在着陆器7500N变推力发动机外的高温隔热屏,像“裙子”一样包围着发动机喷管。在发动机和喷管点火时,这件厚度仅为1厘米的 “高温衣”正面在800~1400℃高温气流冲刷下,能保证其背面的温度不超过100℃,实现发动机高温边界与探测器本体的热隔离。

  月球车的帆板打开与收缩,对真空低温条件下帆板的骨架金属材料是一种严苛的考验。如果没有耐摩擦抗冷焊涂层,金属杆在低温下就像是被焊接一样粘在一起。有了这件“运动衣”,月球车相当于做好了“热身运动”,确保不会在运动中受伤。

  从中国第一颗卫星开始,上海有机所的有机热控涂层就一直没有缺席中国的航天工程。由于有机热控涂层施工工艺简单,可用于金属或非金属底材,具有良好的附着性能,有的品种可室温固化,因此在航天器热控制领域得到了广泛的应用。在嫦娥四号上,“黑白套装”当仁不让地占据一席之地。“白色外衣”穿在嫦娥四号外表,其热吸收率低,而反射率高,减少太阳光照射的影响;“黑色内衣”穿在嫦娥四号内壁,其热吸收率高、反射率也高,确保内部维持在一个合适的温度。

     
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“嫦娥”里的“上海神器”
这些航天成就,都有上海贡献
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