薩里大學(xué)和空客最新研究成果多層“太空皮膚”幫助航天器采集能量
指南者留學(xué)
2023-01-21 16:21:09
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<p>薩里大學(xué)和空客集團(tuán)防務(wù)與航天公司近期的一項(xiàng)研究表明,“太空皮膚”可以幫助保護(hù)航天器和衛(wèi)星免受強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射,同時(shí)還可以采集能量,供航天器未來(lái)執(zhí)行任務(wù)時(shí)使用。</p>
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<p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1675153098972/1675153098972.jpg" width="432" height="243" /></p>
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<p>該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明,他們被稱為多功能納米載體結(jié)構(gòu)(Multifunctional Nanobarrier Structure ,以下簡(jiǎn)稱MFNS)的創(chuàng)新納米涂層,可以將適用空間結(jié)構(gòu)的工作溫度從120°C降低到60°C。</p>
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<p>得益于其定制的室溫應(yīng)用系統(tǒng),研究人員能夠證明,MFNS與飛行器的傳感器和先進(jìn)復(fù)合材料一起使用是可行的。</p>
<p><br /><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1675153105312/1675153105312.jpg" width="432" height="287" /></p>
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<p>該研究的通訊作者、薩里大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院院長(zhǎng)Ravi Silva教授說(shuō)道:<br />“對(duì)人類和其他人造結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),太空是一個(gè)奇妙但危險(xiǎn)的地方。雖然市場(chǎng)上已有解決方案提供保護(hù),但由于航天器體積龐大,在熱保護(hù)方面可能會(huì)受到限制。</p>
<p><br />“我們新的納米載體在提供輻射和熱保護(hù)的同時(shí),還能采集能量供以后使用。”</p>
<p><br />航天器必須考慮到太陽(yáng)照明和空間輻射的巨大變化,以確保其按照設(shè)計(jì)的有效載荷工作。航天器的溫度是通過(guò)巧妙地平衡輻射和外部天氣與內(nèi)部產(chǎn)生的熱量來(lái)維持的。原子氧(AO)是在氧分子分裂時(shí)產(chǎn)生的,由于大量的紫外線(UV)輻射,這種分裂現(xiàn)象在太空中會(huì)更容易產(chǎn)生。然后原子氧與航天器上的有機(jī)表面反應(yīng)并進(jìn)行降解反應(yīng)。</p>
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<p>MSFN 由聚 (對(duì)二甲苯) 和類金剛石超晶格層組成了一個(gè)緩沖層,為航天器提供了一個(gè)機(jī)械和環(huán)境上都超穩(wěn)定的平臺(tái)。</p>
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<p>這意味著MSFN能夠保護(hù)一艘飛船免受原子氧和紫外線輻射。它的介電性質(zhì)(在廣泛的無(wú)線電頻率范圍內(nèi)都是透明的) 意味著它也可以涂在高度敏感的有效載荷和結(jié)構(gòu)上而不會(huì)對(duì)其性能產(chǎn)生顯著影響,例如天線。</p>
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<p>有趣的是,研究小組發(fā)現(xiàn),當(dāng)飛行器在近地軌道上時(shí),可以修改飛行器吸收和采集的原子氧和紫外線的能量。</p>
<p><br />空客集團(tuán)防務(wù)與航天公司全球研發(fā)合作經(jīng)理Paolo Bianco先生表示:</p>
<p>“這一最新研發(fā)的保護(hù)軌道衛(wèi)星的涂層再次證明我們與薩里大學(xué)的合作研究是富有成效的。”</p>
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<p>Ravi Silva教授總結(jié)道:</p>
<p>“薩里大學(xué)與空客集團(tuán)有著長(zhǎng)期而富有成效的合作關(guān)系。無(wú)論是開發(fā)最先進(jìn)的納米結(jié)構(gòu)來(lái)幫助保護(hù)航天器,還是與薩里航天中心一起制造世界領(lǐng)先的電動(dòng)航天推進(jìn)器,這都是我們?cè)诋?dāng)?shù)啬酥琳麄€(gè)國(guó)家都應(yīng)該感到自豪的關(guān)系。”</p>