控温“戰甲”護神舟

從神舟十三號載人飛船起，我國航天員要實現常態化長週期在軌駐留。為了保證任務進度與航天員安全，作為神舟系列飛船的抓總研製單位，中國航天科技集團有限公司第五研究院（以下簡稱“航天科技集團五院”）開展了大量技術攻關，突破了長週期大温差下的艙體温度控制等難題。

在空間站建造階段，由於神舟飛船徑向對接的模式與空間站組合體飛行任務的姿態特點，飛船會被其他艙體持續遮擋，從而長時間處於太陽無法照射的極低温度環境，最低温度甚至會突破零下100攝氏度。同理，當空間站組合體處於某些構型時，飛船的局部區域又會持續受到太陽輻照，最高温度可以超過零上100攝氏度。上述外部極端高低温環境，給航天員的健康和飛船設備的正常工作帶來嚴峻考驗。

針對控温難題，來自航天科技集團五院的飛船設計師利用“宇宙空間以熱輻射為主要熱量傳導方式”的特點，突破了飛船外表面熱控塗層光熱性能選擇性設計與調控、熱控材料空間穩定性設計等關鍵技術，為空間站建造階段的神舟飛船家族設計並研製出一款神奇的控温“戰甲”——低吸收—低發射型熱控塗層。“其中，低吸收就是塗層材料自身具有較低的太陽光吸收特性，可有效減弱太陽輻照導致的温度升高；低發射則是塗層具有較低的紅外發射率，可有效阻隔飛船內部向外部深冷環境的輻射漏熱，避免艙內温度不斷降低。”飛船設計師介紹，根據飛船的結構、功率及空間熱環境特性，對吸收及發射性能進行特定設計，最終打造了在長期極端高低温外部環境下飛船艙內依然處於適宜温度的控温“戰甲”。

在神舟十三號載人飛船執行任務的6個月內，航天科技集團五院的科研團隊不斷監測在軌温度，獲取了飛船艙內外的温度數據。結果發現：在超過200攝氏度的大温差與長期低温以及強輻射的空間環境中，飛船的艙內環境温度始終控制在18~26攝氏度，為航天員營造了舒適的温度環境，新型控温“戰甲”經受住了長達半年的在軌考驗。

大家還記得4月16日神舟十三號返回艙穩穩落地時身披“金甲”的樣子嗎？那正是神舟飛船新型熱控塗層返回地球時，與大氣層高速摩擦氧化燒蝕後的樣子。雖然為了完成自己的使命，新型熱控塗層已不再完整，但是在它的護佑下，神舟十三號乘組開創了中國航天員在軌最長時間的紀錄。

“十三、十四接續行，一生一世護飛天。”現在，神舟十四號載人飛船再次身披新型熱控塗層“戰甲”，繼續呵護航天員冷暖，守護航天員安全。

（本報記者 張蕾 本報通訊員 平託 付楊）