央視網(wǎng)消息：就在前兩天（2月22日），長征八號遙三運(yùn)載火箭運(yùn)抵中國文昌航天發(fā)射場，將用于執(zhí)行探月工程四期鵲橋二號中繼星發(fā)射任務(wù)。目前，火箭在發(fā)射場陸續(xù)開展各項(xiàng)總裝測試工作。此前，在今年1月和2月初，嫦娥六號任務(wù)探測器、鵲橋二號衛(wèi)星已經(jīng)先期抵達(dá)發(fā)射場，也都正在進(jìn)行發(fā)射前各項(xiàng)測試準(zhǔn)備工作。
按計(jì)劃，今年上半年，我國將先后發(fā)射鵲橋二號和嫦娥六號。嫦娥六號，簡單說，就是要發(fā)射一個(gè)探測器到月球背面去采集月壤，然后帶回地球來研究。那鵲橋二號起什么作用呢？因?yàn)樵虑虮趁婧偷厍蛑g不能直接通信，所以要先發(fā)射鵲橋二號這顆中繼衛(wèi)星，就像大屏幕上演示的這樣，它可以為將來去月球背面采樣的嫦娥六號探測器和地面站之間的信號聯(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)星為嫦娥四號的月球背面著陸、探測任務(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天線，通過這把“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)是星載可展開天線反射電磁波的關(guān)鍵部件，在發(fā)射進(jìn)入軌道過程中能夠展開，其能展開反射面的關(guān)鍵就在經(jīng)編編織技術(shù)。星載可展開天線上的金屬網(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編織金屬網(wǎng)。不過現(xiàn)在，在衛(wèi)星大型化的趨勢下，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那么大。
從2017年開始，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) 開始攻關(guān)金屬鉬絲單絲經(jīng)編技術(shù)，經(jīng)過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)射的陸地探測四號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)形大天線展開面積接近一個(gè)籃球場場地的面積，極大提高了高軌衛(wèi)星可展開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)飛船的太陽翼基板竟然也是編織出來的，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翼，這種太陽翼的邊框?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能帆板的基板后，還會(huì)涂上樹脂，以提升其性能。
