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2024-06-18 07:45
首先,那些金灿灿的薄膜并不是黄金,它们是一种多层复合隔热材料(Multi-Layer Insulation,MLI),主要是聚酰亚胺和铝构成的层状结构,根据航天器所处的环境不同,它们的成分和厚度会略有差别,但通常都是聚酰亚胺、聚酯刷上一层薄薄的铝: 通常朝外的一层是聚酰亚胺,内部的是铝 聚酰亚胺是一种耐热性能优良的高分子材料,可以长期工作于-200~300摄氏度的环境中,通常成淡黄色,这也是裹着它的航天器看起来“金灿灿”的原因: 其次,也就是它们的用处,MLI主要是实现航天器上的“热控制”,保护航天器上的各种设备不受太空中极端温度的影响。要知道在太空中,航天器朝向太阳的一面能达到零上140摄氏度,而背向太阳的一面则能达到零下130摄氏度,由于航天器姿态和轨道的问题,这样一面高一面低的温度差别经常是同时存在的。 由于太空中没有空气而接近真空,我们熟知的热的三种传递方式中的热传导和对流基本失效,热辐射成了主要的热传递方式,这样聚酰亚胺和铝形成的MLI反射层就有了用武之地,它们可以将直射来的阳光反射走,保证航天器不会过热,同时还可以保证内部的温度不辐射到太空中。航天器内部也要维持一定温度以保证仪器设备的正常运作——不然当航天器进入像地球背面的阴影中时,可能会因为过冷而“冻坏”。 此外,裹上一层MLI材料也能起到防尘的作用,可有效避免太空中微小的尘埃颗粒对航天器的撞击,保护脆弱的电子设备和传感器。 “金灿灿”的聚酰亚胺材料在我们的生活中也很常见,在电子电路中的FPC排线、锂电池上都能见到: 不过,包裹卫星的薄膜不是金的,不等于航天器上就用不到黄金,事实上真正的黄金在航天领域也没少用。由于具有优异的抗腐蚀、防紫外、防X射线辐射的性能,黄金在航天领域也是重要的材料之一,比如NASA宇航员头盔的面罩上,就镀有一层薄薄的黄金,用以避免过多的红外线伤害航天员的眼睛 |