“太空冰箱”也要穿“外衣” “VIP”氣凝膠來幫忙

歷經重重考驗，由中國航天科工三院306所（以下簡稱306所）研制的“VIP”氣凝膠產品被制成了天舟一號低溫鎖櫃的保護外衣，隨著天舟一號飛船一起遨游天際。

中國航天科技集團公司第七研究院設計師譚平在接受四川在線採訪時介紹，跟隨飛船發往太空的低溫鎖櫃目前能夠提供最低為零下20℃的低溫環境。零下20℃的制冷指標對家用冰箱而言談不上先進，但在距離地球400公裡的外太空，冰箱常用的壓縮機制冷方式均無法工作，隻能採用熱電制冷方式。而目前國內的熱電制冷產品基本隻能提供0℃以上的環境。那麼，低溫鎖櫃到底是做什麼的？而制成低溫鎖櫃的“VIP”氣凝膠材料又是什麼？

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2013年3月19日，浙江省杭州市，一塊氣凝膠——“碳海綿”被放一朵櫻花上。（龍巍/人民圖片）

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低溫鎖櫃的用途是什麼？

據《華西都市報》報道，低溫鎖櫃就是我們所說的“太空冰箱”，可以在距離地球400公裡的外太空提供最低為零下20℃的低溫環境，它的作用和普通冰箱類似，都是為了保存物資。低溫鎖櫃其實就是一個補給存放平台，可以滿足飛船上某些貨物的特殊儲存需求，是航天員長期駐留太空並開展系列空間科學實驗的必要保障。而想要制成低溫鎖櫃，就需要“VIP”氣凝膠材料的產品。

氣凝膠是什麼？

要想了解“VIP”氣凝膠材料，就要先知道什麼是氣凝膠。看到“氣凝膠”這個詞，或許你會認為它是一種膠狀物或氣狀物，其實不然。據央廣網介紹，氣凝膠其實是一種固體材料，它是當今世界已知的最輕的固體材料，而且堅固耐用。此外，氣凝膠還能耐高溫，我國306所研制開發出的系列化氣凝膠材料產品使用溫域覆蓋零下100℃至2500℃，在航天、軍事、民用等范圍應用頗廣。

“VIP”氣凝膠材料是什麼？

了解了氣凝膠，我們對於“VIP”氣凝膠材料也就不是特別陌生了，其實它可以說是一種“升級版”的氣凝膠。據《人民日報》海外版報道，“VIP”氣凝膠材料是由306所研制團隊經過多輪試驗和驗証研發出來的。

天舟一號搭載的低溫鎖櫃被用於物資保存，其對隔熱保溫材料的性能有著極其嚴苛的指標要求，既要絕熱，又要輕薄，傳統隔熱材料並不能勝任。研制人員決定將現有的氣凝膠材料“真空化”，由此，基於氣凝膠材料的“VIP”氣凝膠材料誕生了，它能有效地避免空氣對流引起的熱傳遞，使導熱系數較原有的氣凝膠材料大幅降低，隔熱性能提高了近一倍，同時又具備了很好的隔氣性和耐刺穿性。（張茜）

本文由錢學森空間技術實驗室副主任劉乃金進行科學性把關。