央視網(wǎng)消息：就在前兩天（2月22日），長(zhǎng)征八號(hào)遙三運(yùn)載火箭運(yùn)抵中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)，將用于執(zhí)行探月工程四期鵲橋二號(hào)中繼星發(fā)射任務(wù)。目前，火箭在發(fā)射場(chǎng)陸續(xù)開(kāi)展各項(xiàng)總裝測(cè)試工作。此前，在今年1月和2月初，嫦娥六號(hào)任務(wù)探測(cè)器、鵲橋二號(hào)衛(wèi)星已經(jīng)先期抵達(dá)發(fā)射場(chǎng)，也都正在進(jìn)行發(fā)射前各項(xiàng)測(cè)試準(zhǔn)備工作。
按計(jì)劃，今年上半年，我國(guó)將先后發(fā)射鵲橋二號(hào)和嫦娥六號(hào)。嫦娥六號(hào)，簡(jiǎn)單說(shuō)，就是要發(fā)射一個(gè)探測(cè)器到月球背面去采集月壤，然后帶回地球來(lái)研究。那鵲橋二號(hào)起什么作用呢？因?yàn)樵虑虮趁婧偷厍蛑g不能直接通信，所以要先發(fā)射鵲橋二號(hào)這顆中繼衛(wèi)星，就像大屏幕上演示的這樣，它可以為將來(lái)去月球背面采樣的嫦娥六號(hào)探測(cè)器和地面站之間的信號(hào)聯(lián)絡(luò)搭起“鵲橋”。
鵲橋“金色大傘” 柔軟的星載天線金屬網(wǎng)
在鵲橋二號(hào)之前，其實(shí)五年多前，我們已經(jīng)有一顆鵲橋中繼衛(wèi)星為嫦娥四號(hào)的月球背面著陸、探測(cè)任務(wù)提供了通信中繼服務(wù)。鵲橋顯著的特征就是擁有這樣一把“金色大傘”，叫作星載大型可展開(kāi)天線，通過(guò)這把“金色大傘”，實(shí)現(xiàn)了地球與月球背面的通信。在上海，東華大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里就有鵲橋中繼衛(wèi)星傘狀天線的縮比樣，這把“金色大傘”竟是用金屬編織而成的。
在東華大學(xué)紡織學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里，記者看到了這把“大傘”，傘骨上鋪了一層薄薄的黃色金屬網(wǎng)。專家介紹，金屬網(wǎng)是星載可展開(kāi)天線反射電磁波的關(guān)鍵部件，在發(fā)射進(jìn)入軌道過(guò)程中能夠展開(kāi)，其能展開(kāi)反射面的關(guān)鍵就在經(jīng)編編織技術(shù)。星載可展開(kāi)天線上的金屬網(wǎng)原料選用的是金屬鉬絲，為了增加其性能，專家在極細(xì)的鉬絲上又做了更多的鍍層處理和加工。
創(chuàng)新編織技術(shù) 讓衛(wèi)星天線金屬網(wǎng)更大更輕
原來(lái)金屬也能編織。專家告訴記者，金屬鉬絲非常柔軟，單股鉬絲因?yàn)樘?xì)而強(qiáng)力不夠，所以通常是用三四根鉬絲合在一起來(lái)編織金屬網(wǎng)。不過(guò)現(xiàn)在，在衛(wèi)星大型化的趨勢(shì)下，天線反射面越做越大，這有利于天地之間的通信，但面積大了，重量也會(huì)更重。怎么能讓天線又大又輕呢？研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新編織技術(shù)，現(xiàn)在可以用單股鉬絲編織成更大更輕的金屬網(wǎng)，最大的差不多有籃球場(chǎng)那么大。
從2017年開(kāi)始，東華大學(xué)產(chǎn)業(yè)用紡織柔性結(jié)構(gòu)材料創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) 開(kāi)始攻關(guān)金屬鉬絲單絲經(jīng)編技術(shù)，經(jīng)過(guò)5年的努力，創(chuàng)新研發(fā)了“微張力”經(jīng)編技術(shù)及裝備，極大減輕了新型天線反射面的重量。
2023年8月發(fā)射的陸地探測(cè)四號(hào)01星，其反射面就是采用極細(xì)金屬鉬絲單絲進(jìn)行編織的，它的環(huán)形大天線展開(kāi)面積接近一個(gè)籃球場(chǎng)場(chǎng)地的面積，極大提高了高軌衛(wèi)星可展開(kāi)天線反射面面積和通訊能力。
天舟的“翅膀” 編織出的“網(wǎng)球拍”
一個(gè)多月前，天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船為空間站送去了一批生活物資和實(shí)驗(yàn)器材。你知道嗎？天舟貨運(yùn)飛船的太陽(yáng)翼基板竟然也是編織出來(lái)的，其玻璃纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)看上去就像一個(gè)網(wǎng)球拍。
據(jù)介紹，天舟貨運(yùn)飛船采用的是半剛性太陽(yáng)翼，這種太陽(yáng)翼的邊框?yàn)樘祭w維，中間是玻璃纖維網(wǎng)組成的網(wǎng)面，類似一個(gè)網(wǎng)球拍，太陽(yáng)電池片就鉤掛于玻璃纖維網(wǎng)上。這種玻璃纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具備了輕量化的特點(diǎn)，而且對(duì)低軌空間環(huán)境中的原子氧、等離子體有更強(qiáng)的防護(hù)性。玻璃纖維擁有抗氧化、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，但想用玻璃纖維編織成網(wǎng)，難度非常大。玻璃纖維在編織成太陽(yáng)能帆板的基板后，還會(huì)涂上樹(shù)脂，以提升其性能。
