航天服隔热材料技术研究进展

为明确我国未来航天服被动热防护技术的应用发展方向,结合国内外在用近地轨道航天服隔热材料技术的发展现状和先进航天服隔热材料的设计需求,对先进航天服隔热材料的相关研究进行了评述。目前,多层隔热组件是在近地轨道和月面等高真空环境下隔热效果最理想的材料,但为提高服装的活动性能和对空间环境的适应能力,需作进一步改进。纤维类材料在航天服隔热应用方面具有传统优势,但在面向火星任务为代表的低真空环境的深空探测中,未能达到热导率和材料厚度相结合的隔热目标;气凝胶类材料具有较低的热导率,在火星大气环境下具有最好的隔热性能,但无法规避粉尘污染及机械耐久性等问题。研究具有更细纤维尺度和特殊空隙结构的纤维种类,制备具有柔韧耐久特质的有机气凝胶材料,探索具有不同技术优势的材料的组合应用,将成为解决未来先进航天服隔热问题的主要途径。

太空环境中舱外航天服的外层防护问题

舱外航天服是人类太空探索和活动的基本条件,这里着重论述了太空的各种环境及其对出舱人体外层防护的要求和应用研究并针对太空环境的特点,讨论了各种条件下的防护机制、有效防护的实现以及防护材料应该具备的性状。尤其是文中穿插了实际研究的一些想法和结果,这为出舱人体防护材料的综合功能设计提供了基础。

原子氧环境中聚酰亚胺的质量变化和侵蚀机制

用石英晶体微天平(QCM)原位监测并研究了聚酰亚胺薄膜在地面原子氧模拟装置中暴露时的质量变化.结果表明,聚酰亚胺薄膜在较低的原子氧束流通量暴露的初期,试样的质量先增加后降低,质量的降低与暴露的时间成正比.在高原子氧束流通量暴露的初期,试样质量的增加不明显,甚至一开始就发生稳态氧化失重.实验数据拟合的结果表明,原子氧对聚合物造成的侵蚀主要发生在有氧原子吸附的表面.质量的增加是由于较低的原子氧通量没有能完全氧化聚合物的表面.原子氧对聚合物材料的侵蚀机制服从Langmuir吸附理论.

“人性化”室内空间设计

人是生活在由建筑构成的内部空间之中,因此以人为中心的"人性化"室内设计空间越来越引起设计者的高度关注。作为一种科学的设计观,它在具体的设计中,要求设计者按照功能需要布局空间,充分利用光照、色彩设计营造环境氛围,同时也要合理、创新地对环保材料加以利用。

深空极端热环境下热控材料研究现状与发展趋势

深空探测过程中,探测器可能会遇到极端低温环境、极端高温环境、气体环境等极端热环境,这些极端热环境给探测器热控分系统设计造成了非常大的困难,对热控设计中使用的热控材料的功能性能提出了严苛的要求。针对中国未来深空探测任务,分析了深空探测中典型的极端热环境因素及其对航天器热控系统设计的影响,论述了耐温1200℃的二氧化硅气凝胶、低密度(<30 kg/m^(3))二氧化硅气凝胶、透明聚酰亚胺薄膜、吸热涂层等热控新材料在中国深空探测任务中的应用现状及其主要性能表征,分析了轻质耐极端高温材料、气体环境下的高效隔热材料等新热控材料的发展趋势。