6月25日14時7分,嫦娥六號返回器準確著陸于內蒙古四子王旗預定區域,工作正常,標志著探月工程嫦娥六號任務取得圓滿成功,實現世界首次月球背面采樣返回。
嫦娥六號返回器大面積防熱結構采用火箭院航天材料及工藝研究所的輕質蜂窩增強防熱材料制作,該材料具有密度低、重量輕、燒蝕防熱效果優異、一致性好、可靠性高等優點,為嫦娥六號任務的成功提供了堅實保障。
月球軌道的溫差有±150℃、環境中還有宇宙輻射、在嫦娥六號探月飛行器的飛行中要經受大氣摩擦高達3000℃等極端燒蝕環境,科研人員經多輪篩選,選取出一款抗高溫、變形、燒蝕等性能的材料。
本次嫦娥六號返回器大面積防熱結構使用的輕質蜂窩增強防熱材料采用創新的材料設計方法,解決了輕質材料與長時復雜氣動加熱的矛盾,優異的燒蝕性能使得返回器氣動外形保持良好,為按照精準設計軌道返回提供了保障,同時為保護內部的月壤成功返回地面起到決定性作用。
嫦娥六號返回器大面積使用的防熱材料與嫦娥五號上應用的材料具有一定的繼承性,在其基礎上進行了多項優化:
1、針對嫦娥六號任務更久時間存貯和更長時間在軌的特殊性進行了優化,進一步降低防熱材料在空間環境下的小分子揮發,大幅提升其熱真空性能,適應更長期在軌的需求。
2、對材料、結構的穩定性以及在真實氣動加熱軌道下的熱防護性能進行了綜合評價,為嫦娥六號的成功返回做了充足的科學研究與驗證工作。
3、保證任務成功不僅要控制防熱材料的密度及其均勻性,還要控制各防熱結構的重量配比和分布,以保證返回器的質心位置,減少配重,增加飛行任務的有效載荷,研制人員在不同防熱結構重量分布控制和相互匹配方面做了大量工作,進行了充分的試驗驗證,保證產品精益求精。
除返回器大面積防熱結構使用的輕質蜂窩增強防熱材料外,火箭院航天材料及工藝研究所研制的連續纖維增強的SPQ材料、聚酰亞胺透波天線、熱控涂層等多種材料,提供了多種功能與結構的材料解決方案,為嫦娥六號全方位保駕護航。
來源:中國運載火箭技術研究院
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