| 中新網(wǎng)上海10月24日電 為讓“天宮一號”飛得“輕盈”、“ ”，科學(xué)家們絞盡腦汁。2011上海工博會開幕之際，自主研制新型材料為“天宮一號”電池帆板成功“瘦身”的東華大學(xué)專家，在此間 解密這項設(shè)計。
作為提供飛行動力的關(guān)鍵設(shè)備，電源分系統(tǒng)被譽為航天飛行器的“心臟”。相比以往的衛(wèi)星，“天宮一號”要在充斥著較多“太空垃圾”的空間站低軌環(huán)境飛行，對其各部件的抗氧化性能提出了較高要求。“天宮一號”的研發(fā)小組一開始 給東華大學(xué)負責(zé)電池附著材料的研究團隊出了難題：研制一種新的材料板，不但能有效提高電池的發(fā)電量，還要克服發(fā)射及太空飛行中的巨大阻力，此外還要盡可能減輕重量。
為此，東華大學(xué)教授陳南梁率領(lǐng)團隊開始了5年多的攻關(guān)。難以想象的是，他們看中的材料竟然是玻璃。
玻璃有著抗氧化和抗腐蝕能力強的優(yōu)勢，但在一般人看來是，它是質(zhì)地堅硬的易碎品，并不適合作為結(jié)構(gòu)用材。但研究團隊發(fā)現(xiàn)，如把玻璃抽成絲狀，以纖維面目示人后，則顯示出巨大的優(yōu)勢：不僅強度大為增強，且柔軟而質(zhì)輕。因此，陳南梁的研究團隊馬上相中了玻璃纖維，用它來做“天宮一號”的電池帆板附著物材料，真是再合適不過了。
但選準材料還只是 步。接下去才是研究團隊參與“天宮一號”研究以來 的難題：玻璃纖維性脆，要用它做成電池帆板所需要的載體， 好比“用玻璃打毛衣”。
不過，研究團隊并沒有放棄。陳南梁團隊與南京玻璃纖維研究院聯(lián)手展開研究， 終研制出高強度、低延伸度、高柔軟性的特種玻璃纖維。由這種纖維制成的半鋼玻纖網(wǎng)絡(luò)，可接受電源系統(tǒng)高達一百伏高壓供電植入；電池帆板可透過網(wǎng)格雙面發(fā)電，發(fā)電了比以前提高了15%。此外，它可以有效防止低軌環(huán)境的熱疲勞和熱損傷，重量比傳統(tǒng)的全剛性電池帆板輕了30%-40%。
陳南梁告訴記者，接下去，這項技術(shù)還將被運用于中國衛(wèi)星（600118）天線的制造，在2-3年內(nèi)，30米大直徑的金屬網(wǎng)天線 有望打破國外技術(shù)壟斷，應(yīng)用于中國航空、航天和衛(wèi)星領(lǐng)域。 |
