嫦娥月球探测器中的“有研密码”

2021年04月29日 15:4 945次浏览 来源:   分类: 奋斗百年路 启航新征程   作者:

导读:   2020年12月17日凌晨,在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后,历经重重考验的嫦娥五号返回器携带月球样品,成功返回地面,这标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。

2020年12月17日凌晨,在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后,历经重重考验的嫦娥五号返回器携带月球样品,成功返回地面,这标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。

有研集团有研工研院异质连接材料与技术研究所作为探月工程参研参试单位,为探月工程的圆满成功提供了关键配套材料保障,先后向嫦娥三号、四号、五号提供了关键材料和技术,研发的关键部件成功应用于嫦娥五号返回器,成功解决了热控技术难题。

可上九天揽月,可下五洋捉鳖

嫦娥三号、四号、五号月球探测器在着陆月面之后,面临最大的问题就是需要抵御巨大的温差。探月工程首席工程师欧阳自远曾表示:“月球上的一天相当于地球上一个月,夜晚温度最低时达到零下180多摄氏度,白天温度大都在100摄氏度以上。这对电子元器件是一个巨大考验。”

嫦娥三号、四号、五号月球探测器作为在探月工程中在月面工作的大国重器,其中许多关键部件需要由不同的材料连接。在异质材料的连接部位,材料需要在一系列复杂苛刻的环境下服役。选好异质连接所用材料,研发出异质材料连接工艺,需要攻克一个个技术难关。有研集团有研工研院异质连接材料与技术研究所就是在攻克这些技术难关中,将“有研密码”嵌入了大国重器。

世上无难事,只要肯登攀

在嫦娥三号项目攻关中,异质材料连接项目组首次面临月球表面“剧烈变化的热环境”及“月夜无法提供电源供给”的技术难题,但是,国内现有材料不能满足要求,需自主研制。他们经过数月“五加二”“白加黑”的紧张工作,最终突破了该材料研制技术瓶颈,提出并确立了新的技术路线,使热耦合界面的热阻减少80%以上,解决了嫦娥三号系列热控技术难题,并按节点保质、保量地及时交付产品,为嫦娥三号任务的成功实施作出了应有贡献。他们也因此获得了国防科学技术进步二等奖和中国航天科技集团公司科学技术进步一等奖。

相比嫦娥三号,嫦娥四号面临着夜间环境更冷的长时低温挑战。为应对这一挑战,急需一种轻质、耐压、耐振、耐腐蚀、有高传热能力,能适应大温差交变的材料。国内仍无此类材料,急需自主研制。在时间紧、难度大、任务重的情况下,他们狠抓进度和质量,攻坚克难、顽强拼搏,自主研发了适用于月背环境的关键材料,突破了六项技术难点,确保嫦娥四号任务的胜利完成。其中,两项热控技术为国际首创,项目组申请并获授权国家发明专利4项,并获得2019年中国有色金属工业科学技术二等奖。

此外,他们还荣获由人力资源和社会保障部、工信部、国资委等6部委联合颁发的“探月工程嫦娥四号任务突出贡献单位”,团队负责人也获得了“探月工程嫦娥四号任务突出贡献者”荣誉称号。中国航天科技集团有限公司第五研究院也为北京有色金属研究总院(现有研科技集团有限公司)发来了感谢信。

嫦娥五号的成功发射,开启了我国首次地外天体采样返回之旅。在嫦娥五号的关键部件研制中,他们解决了铝合金/不锈钢管路高强、耐压、气密焊接技术难题,为嫦娥五号任务圆满完成作出了突出贡献。

知崇礼卑 止于至善

自上世纪70年代开始,有研集团有研工研院异质连接材料与技术研究所一直开展陶瓷-金属、金属-金属异质连接材料和连接技术的研发和生产工作,在Al2O3、AlN、Si3N4、SiC、TiN、PSZ、C/C、C/SiC及金刚石、蓝宝石、石墨等材料与金属的焊接技术、相关焊接材料方面进行深入系统研究,形成多项具有自主知识产权的高技术、高附加值产品,开发出系列贵金属钎料、活性钎料与高温焊料和多种可实现陶瓷-金属及金属-金属间的可靠连接焊接技术。

1994年,他们在国内率先研发出银-铜-钛活性钎焊料,荣获中国有色金属工业科技进步二等奖。2002年,他们研制的“资源卫星CCD相机用导热索”获中国有色金属工业科技进步二等奖……

历史上,异质连接材料与技术研究所先后承担“863”“973”等国家纵向科研项目40余项,获省部级科技进步奖7项,为载人航天、探月工程、资源与高分系列卫星等国家重点工程提供了多种关键配套材料与部件,满足了国家重大需求。

半个世纪以来,异质连接材料与技术研究所的科研工作者们,践行着有研人“知崇礼卑、止于至善”的核心价值观,将“目标远大、脚踏实地,诚实守信、追求卓越”的“有研密码”嵌入了大国重器。

责任编辑:王彦明

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