火星,我到啦!5月15日,中國自主研制的火星探測器“天問一號”成功著陸于火星北半球?yàn)跬邪钇皆?。由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所(以下簡稱“固體所”)研制的新一代“嫦娥鋼”成功保障了“天問一號”順利度過“恐怖九分鐘”,成功著陸于火星表面。5月16日,記者來到固體所,揭秘新一代“嫦娥鋼”的“火星故事”。
在固體所的實(shí)驗(yàn)室內(nèi),固體所助理研究員趙莫迪向記者展示由“嫦娥鋼”制成的兩種緩沖元件。“分別是拉桿和限力桿,在‘天問一號’著陸過程中,通過自身拉長變形和彎曲變形來吸收能量,‘犧牲自己’保護(hù)探測器順利著陸。”
“兩種緩沖元件被分別分布在探測器的‘輔助腿’上以及探測器與‘腿部’的連接處。‘嫦娥鋼’外表看上去雖與普通鋼材并無二致,但實(shí)際作用卻不可小覷。”趙莫迪說,“普通鋼材雖然很硬但是沒有辦法產(chǎn)生很大變形,塑性不到30%,‘嫦娥鋼’具有極高的強(qiáng)韌性和吸能性,塑性可達(dá)到100%以上,不僅可以很硬還可以像橡皮筋一樣被拉得很長,‘既硬又軟’。”
據(jù)了解,“天問一號”著陸過程需從約時(shí)速2萬公里減速至零,相繼經(jīng)歷氣動(dòng)減速、傘系減速,在距離火星表面約100米時(shí),進(jìn)入懸停階段,然后著陸巡視器需在著陸緩沖機(jī)構(gòu)保護(hù)下,抵達(dá)火星表面,這一過程歷經(jīng)約9分鐘。“緩沖拉桿在降落的一瞬間發(fā)揮作用,可以拉長110%,通過變形吸收著陸時(shí)的沖擊能,對其他元件起到保護(hù)作用。”趙莫迪說。
據(jù)了解,“嫦娥鋼”是固體所根據(jù)中國嫦娥探測器月面軟著陸需求而研制的一種新材料,已相繼保障“嫦娥三號”“嫦娥四號”任務(wù)順利實(shí)施。在火星探測任務(wù)中,除沿用緩沖拉桿以外,首次使用限力桿產(chǎn)品取代了部分進(jìn)口鋁蜂窩設(shè)計(jì),真正實(shí)現(xiàn)了中國深空探測器著陸緩沖系統(tǒng)的完全自主化。
“這種材料完全可以滿足‘天問一號’緩沖性能要求,‘天問一號’只用了我們這種緩沖元件,取代了國外研制的元件,完全實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。”趙莫迪說,“該材料應(yīng)用前景廣泛,如汽車業(yè)、建筑業(yè)、機(jī)械業(yè)等,后續(xù)將在載人航天任務(wù)中發(fā)揮重要作用。”(劉鴻鶴 儲(chǔ)瑋瑋)