火箭院研制出新型防热材料 火星探测器涂上它都烧不坏

　　火星是太阳系八大行星中，除金星外，距离地球最近的行星。它的表面也存在大气层，虽然火星大气比地球要稀薄一些，但火星探测器在高速进入其表面时，会与大气层高速摩擦产生大量的热，探测器表面温度会急剧升高，就如同一颗流星一样，如果不进行有效地防护，就将烧毁在大气层中。

△新型热防护材料

　　为了安全防护火星探测器成功着陆，中国运载火箭技术研究院航天材料及工艺研究所研制出3种新型热防护材料，其中，“超轻质的蜂窝增强低密度烧蚀防热材料”用在气动加热最严重的大底结构及大底拐角部位；“连续纤维增强中密度防热材料”应用在需要维持探测器整体形状的上下边缘和结构支撑部位；“超轻质烧蚀防热涂层材料”用在了气动加热较为缓和的背罩部位，它们协同“作战”，将守护探测器安全着陆火星。
　　这些新型防护材料有哪些过人之处呢？该材料的研制人员梁馨介绍，探测器着陆时，这些材料表面与火星大气摩擦的同时，会与它发生复杂的物理化学反应，带走大量的热。同时，这些材料内部还具有良好的保温隔热性能，虽然材料表面“热浪滚滚”，但里面却“凉爽宜人”，有效地保护探测器不被烧毁。
　　除此之外，这些材料还具有轻质的特点，地球到火星最近的距离，是月球到地球的近150倍。因此对探测器防热结构的重量要求十分苛刻。为了尽可能发挥防热材料的性能和效率，他们采用最优化设计，让新型防护材料尽可能轻质化，每立方厘米的新型材料质量约是其他同类材料的五分之三。
　　另外，火星距离地球远，探测器飞向火星需要很长时间。期间，由于轨道的变换，防热材料需要承受极低的温度以及“冰火两重天”的高低温循环交变。而大部分材料都具有热胀冷缩的性质，高低温循环交变很容易导致材料发生开裂、脱落等灾难性问题。为了避免出现这类问题，设计人员通过科学的材料和形状设计，确保在超低温和高低温循环的太空恶劣环境中，新型防热材料结构和探测器内部结构保持良好的完整性，为探测器安全抵达、顺利着陆火星保驾护航。