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太空中扔下一個罐子，經過超1000℃的高溫摩擦，如何保證安全？

2022-03-28 17:43:13 作者：本網發布來源：熱處理生態圈分享至：

前段時間，在全國人民面前，上演了這么一幕，一個罐子從太空中扔了下來。

這個罐子從高度約400公里的太空軌道進入大氣層后，會以數千米每秒的速度與大氣層發生摩擦，形成上千攝氏度的高溫，如同一個熊熊燃燒的火球沖向地面。

罐子高度下降至100公里左右時進入“再入段”，隨著高度持續降低，大氣密度也持續增大，艙體與大氣的摩擦也越劇烈，罐子需要承受的再入熱流值也越大。此時罐子艙外是上千攝氏度極高溫。

太熱太耀眼，等一會，我們用紅外光學設備可以在罐子穿越黑障區時連續穩定跟蹤其再入狀態，在黑白圖像中我們可以看到罐子就如同流星一樣劃破長空，再結合晝間環境，那就是“白晝流星”！

再往后，罐子打開降落傘，離地1米時反推發動機點火，罐子軟著陸。

再之后，相信大家都比小編清楚了，我們的三名宇航員安全的著陸，留下身后歷經高溫炙烤、摩擦燒蝕后面目大變的罐子，矗立在風中自信的向世界展示著中國的航天科技的硬實力。

我久久的看著罐子發呆，嘖嘖稱贊，它從落下之后到著陸之前，是如何做到完好無損的呢。要知道當它返回地球，進入大氣層時，大氣摩擦產生的高溫可達1000~1200℃。它所使用的隔熱材料需要在高溫下保持原有強度與剛度，受較大熱應力不變形，耐熱疲勞特性優秀，此外其密度必須非常小且易加工。

這些因素不容閃失，不容犯錯，不管你科技多么發達，一個小錯誤后果將不堪設想。美國“哥倫比亞號”就曾被這樣的超高溫氣體溶解，解體，最終導致執行太空任務的7名宇航員全部遇難。

據了解，本次為航天員乘坐的返回艙織就“防熱服”的人，是火箭院航天材料及工藝研究所結構復合材料研究與應用中心的防熱材料研制團隊。這支研制團隊先后承擔了神舟飛船返回艙、嫦娥五號返回器和天問一號火星探測器等系列空間探測用高性能輕質防熱材料和防熱結構的研制和生產任務。

神舟飛船返回艙用燒蝕材料要滿足要求：

1）必須滿足力學、燒蝕防熱、隔熱、高低溫交變、高可靠等性能。

2）必須滿足空間探測需求，防熱材料和防熱結構要極致輕量化。

防熱材料研制團隊對幾十種原材料進行了成百上千種的配方設計、篩選及無數次的試驗。攻克了材料配方、成型工藝、材料修補技術等關鍵技術。低密度燒蝕材料的配方設計、熱物理性能、燒蝕性能、低溫性能和大面積灌注工藝性能等關鍵技術處于國內外先進水平。根據選定的低密度燒蝕防熱材料，對蜂窩的尺寸及相關工藝進行細致的研究論證。負責機加和裝配工藝，確保產品從毛坯件變成與圖紙完全相符的產品。