核射线防护服(中科大再立新功，研制出新型航天器“防护服”，能抗住紫外线攻击)

Posted 2023-05-29

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核射线防护服(中科大再立新功，研制出新型航天器“防护服”，能抗住紫外线攻击)

图为空间站

航天材料是一种非常特殊的材料，它与军事应用密切相关，又能对现代工业产生深远影响，因此推动航天领域新材料的研发，能催动相关产业的技术发展，所以国家对航天材料学非常重视，随着中国航天事业的进步，大量新材料、新工艺运用而生，各种技术的突破捷报连连，最近中科大就再次立下新功，研制出新型航天器“防护服”，一种能对抗紫外线攻击的航天器防护材料。

图为太空飞船

聚酰亚胺纳米云母复合膜，是一种采用独特仿生设计的新材料，它的力学性能和空间极端环境耐受性得到大幅提升，有望取代现有的聚酰亚胺基复合材料，当前航天器外部防护使用的这种聚酰亚胺薄膜，有着力学性能好、热稳定性突出和耐化学性好的特点，是太空探测器不错的“防护服”材料，但是这种材料容易受到原子氧的攻击，导致物理和力学性能下降。

图为空间站设想

宇宙中有大量射线辐射和碎片，聚酰亚胺薄膜难以解决，因此必须提高太空材料的工艺水平，使得花费数亿资金发射的太空设备，得到有效保护，当前中国积极发射的北斗导航卫星、各种用途的其他卫星，以及空间站和航天飞船，都需要强大的防护材料，但航天器的防护材料必须做到既轻薄，又能够对抗宇宙中的各种恶劣环境，因此研发新材料充满挑战。

性能突出的航天材料，必须具备以下几个特征，分别是耐老化和耐腐蚀、对抗宇宙射线和各种辐射、材料不会被轻易撕裂、较高的材料寿命，在俞书宏院士团队的刻苦钻研下，最终找到技术突破，运用“砖泥”层状的结构启发，利用具有优异力学性能和紫外屏蔽功能，并且能实现大规模生产的纳米云母片作为构筑基元，与聚酰亚胺组成聚酰亚胺纳米云母复合膜。

图为太空空间站

这种新型防护膜，可以套在卫星、飞船和各类航天设备的表层，由于比原先的聚酰亚胺薄膜高出45％的拉伸强度、100％的杨氏模量和68％的表面硬度，因此对抗原子氧、紫外辐射和空间碎片的能力显著提升，抗紫外线老化性和高温稳定性也得到明显增强，借助这种新型防护材料，能够让各种价格高昂又金贵的航天设备器材得到保护，避免发生不必要的损失。

为了满足人类各种星球探测、火星移民和建设太空空间发电站计划的顺利实施，因此包括航天发动机、航天材料、通讯设备、氧气和水源循环系统等一大堆技术，都需要进一步得到发展，以人类目前掌握的航天技术，想要将宇航员安全送入火星，是一件非常不容易的系统工程，只有航天技术的不断进步，才能够让人类的航天事业走得更远。