中国第一颗卫星“东方红一号”,设计寿命20天,为何至今仍在飞? 中国之最有哪些卫星

自2016年起 , 每年的4月24日为“中国航天日” , 你知道吗?在几十年前的这一天 , 我们的第一颗卫星东方红一号冉冉升空 。
要知道 , 当初航天工程师对这颗卫星的设计寿命为20天 , 但“东方红一号”至今都没有坠落 , 还飞驰在太空中 , 这是为何?
优秀的设计结构其实 , 很大一部分原因来自于东方红一号优秀的设计技术 , 超前的温度环控就是其中一点 。
要知道 , 太空的环境非常恶劣 , 背阳面和朝阳面的温差高达几百摄氏度 , 如果没有一个良好的温度环控系统 , 将对仪器设备造成极大的负面影响 , 甚至将面临解体的风险 。
东方红一号使用的是有机温控涂层和无机温控涂层的结合 , 由中科院有机所和硅酸盐所研制 。
当年的科研人员
高辐射有机温控涂层是一种特殊的涂层材料 , 其主要功能是在高辐射环境下控制温度 , 同时它也能够提供出色的绝热性能 。
这种涂层被广泛应用于核能、核医学、航天等领域 , 不仅保护设备免受高温的影响 , 还能够有效隔热 , 提升设备性能和人员安全 。
其原因在于 , 高辐射有机温控涂层采用了特殊的材料和结构设计 , 具有优异的隔热能力 。
它通常由多层复合材料构成 , 其中包括高吸收和高反射辐射的材料 , 以及高温抗性材料 。
原来还有“备份”
这些材料能够有效地阻挡和减少热量传递 , 形成隔热层 , 从而降低温度的传导和辐射 。
其次 , 高辐射有机温控涂层的绝热性能得益于其内部的气体填充 , 在涂层的制备过程中 , 常会注入空气或其他气体 , 形成微小的气泡或孔隙结构 。这些气体或孔隙能够有效地阻挡热量传递 , 起到隔热作用 。
另外 , 高辐射有机温控涂层还采用了辐射反射技术 , 减少热量的吸收 。
辐射反射层通常由具有高反射率的金属或陶瓷材料组成 , 可以反射大部分的热辐射 , 防止热量的吸收和传导 。
璀璨的明星
这样一来 , 涂层在高辐射环境中能够降低温度的升高 , 同时保持设备和部件的稳定性 。
强大的无机温控涂层在无机温控涂层方面 , 硅酸盐所为东方红一号专门打造了一款电化学阳极氧化方案 。
电化学阳极氧化是一种表面处理技术 , 通过在金属表面形成氧化层来提高其耐腐蚀性、硬度和耐磨性 。
这一过程是在特定电解液中 , 利用阳极氧化电流将金属阳极氧化生成氧化膜 。
电化学阳极氧化广泛应用于制造业中 , 对铝、镁、锌和钛等金属具有重要作用 。经过阳极氧化处理后 , 金属表面形成了一层致密的氧化膜 , 这一膜具有良好的耐腐蚀性能 。
氧化膜能够隔绝金属与外界环境的接触 , 防止进一步的氧化反应和腐蚀 。
特别是对铝材料而言 , 经过阳极氧化处理后的氧化膜硬度高、不易磨损 , 有效延长了铝制品的使用寿命 。
电化学阳极氧化还能够增加金属的硬度和强度 , 在阳极氧化过程中 , 氧化膜能够显著增加金属表面的硬度 , 使金属具有更好的抗划伤和抗磨损能力 。
这对于需要耐磨性的零配件和工具尤为重要 。
此外 , 氧化膜的形成还能够在某种程度上增加金属的强度 , 提高其机械性能和抗拉伸能力 。