23马赫奔向地球!东风快递又出民用新品,1600度烈焰烧不坏

23马赫奔向地球!东风快递又出民用新品,1600度烈焰烧不坏

我们常说航天科技造福人类,比如气象预报、手机导航、灾害救援、遥感观测等等都是航天技术应用于现实生活的范例,但这远不是全部,要说最直接利用宇宙空间环境的案例还是空间实验。

国际空间站

所谓空间实验就是将实验物置于航天器中利用微重力环境进行实验,常年运行在距离地球400多公里近地太空轨道重达419吨的国际空间站就是目前人类制造的最大空间实验平台,比如去年下半年由我国汉能旗下公司研发的9块柔性砷化镓太阳能电池阵列就曾随天鹅座货运飞船升空进入国际空间站。

国际空间站舱体内有大量实验载荷

我国发射的神舟系列飞船以及天宫一号、二号两艘目标飞行器在开拓载人航天工程技术的同时也开展了大量空间实验,其中天宫二号就是我国第一座真正意义上的空间实验室。

实验载荷一般存放在航天器舱体内的特殊容器中,但也有放置在舱外利用宇宙射线进行暴露实验的载荷。比如国际空间站哥伦布舱外部就有进行暴露实验的平台,神舟七号飞船航天员翟志刚实施我国首次太空行走时也曾将放置在轨道舱外部的实验载荷取回

神舟七号外部暴露实验载荷

空间实验可以直接助力人类的生产生活,比如经过太空育种改良的农作物可以大幅提高产量,还有新材料在轨实验、生物医学在轨实验等等。随着2022年左右天宫空间站的建成我国空间实验能力也将得到极大提升,但载人飞船和空间站的使用成本都很高,比如一艘神舟飞船生产发射成本就是10亿人民币,只有实验载荷征集到一定规模集中发射才有成本效益。

还有一种方式就是返回式卫星,我国在上世纪70年代中期成为世界第三个掌握返回式卫星制造发射技术的国家。此类卫星与东风快递是技术相通的,都需要特殊材料抵抗再入大气层时因为高速飞行产生的1600摄氏度以上的高温烧蚀,用以保护舱体内的战斗部与实验载荷。

实践十号返回式卫星

在没有空间站平台的岁月里,我们就是通过发射大量返回式卫星进行空间载荷实验,通过返回式卫星的研制也能助力东风快递多快好省地送达全球。

近日,在第十二届中国生物产业大会上亮相的“广梅一号”就是全球首款商业化返回式卫星,同时也是全球首款可重复使用的返回式卫星。

广梅一号商业返回式卫星

广梅一号主要研发单位是航天科技集团第五研究院下属公司,该院承担有系列军民科研项目。广梅一号外形与没有轨道舱的神舟飞船颇为相似,但体积更小,而且没有太阳翼,太阳能电池均匀分布在推进舱外表面,这一点倒是与SpaceX公司的龙飞船一样。

更重要的一点在于广梅一号可以重复使用,这将极大程度降低制造成本,使用传统抗烧蚀材料的神舟飞船返回舱在高达23马赫的再入速度下只能使用一次,而广梅一号可以重复使用这意味着我国新一代抗烧蚀材料已经研发成功

再入返回大气层

近年来我国抗烧蚀新材料正如井喷之势高速发展,例如中南大学粉末冶金国家实验室的新型耐3000℃烧蚀陶瓷涂层及其复合材料,前不久中国科技大学团队借鉴北极熊毛发结构研发的新型隔热材料,这些技术进步为我们研发新一代载人飞船、新一代高超音速武器、新型天地往返卫星破除了最关键的技术障碍。

我国新一代载人飞船缩比返回舱

同时广梅一号还具有“高载荷比”优势,意思就是同等尺寸体积下内部实验空间更大,说明新一代隔热材料不仅性能更强,而且实现了轻质化。

正所谓民以食为天,广梅一号主要用途就是太空育种,同时作为助力粤港澳大湾区建设的高科技空间平台,它还将承担基础生命科学研究、生物医药等领域的实验开发。

天宫二号舱内搭载有大量实验载荷

作为有着上下五千年灿烂文化并延续至今的中华文明我们理当对世界发展有较大贡献,由于历史发展周期原因,过去我们曾打盹了将近200年,但现如今我们正在重归原位。21世纪是空天世纪,尤其是进入本世纪第二个十年以来商业航天发展如火如荼,大洋彼岸SpaceX公司猎鹰系列火箭展示的低成本天地运输系统为商业航天树立了新标杆,作为航天领域的后发国家我们的商业航天也已经在路上。

天鹊80吨级液氧甲烷发动机试车

尤其是今年我国民营航天发展更是进入了快车道:蓝箭航天研制的80吨级天鹊液氧甲烷发动机整机热试车成功;翎客航天垂直回收火箭完成两次低空飞行试验,并在西部内陆兴建了火箭回收着陆场,该着陆场将在今年8月进行公里级火箭回收试验,明年上半年完成亚轨道火箭回收试验任务,再之后就是轨道级火箭发射回收;本月星级荣耀还将发射双曲一线一号运载火箭。

翎客航天火箭垂直回收飞行试验

我国民营航天公司虽然都是初生牛犊,但也已经展示出非凡实力,尤其是蓝箭航天攻克了目前处于世界前沿技术的液氧甲烷发动机,为后续大型运载火箭垂直回收铺就了一条康庄大道!去年我国实施了全球最多的38次航天发射活动,不断激活的商业航天市场也必将引领航天事业登顶新高峰!