纺织科技助力太空搭“鹊桥”,中继卫星“大伞”实现上海造

澎湃新闻记者 臧鸣

2018-05-26 19:53 来源:澎湃新闻

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东华大学陈南梁教授团队开展星载天线金属网研究  李盈颉 摄
你知道吗?“鹊桥”号中继星上有一把收放自如的“大伞”,它是东华大学研制团队科研攻关的结晶。
5月21日5时28分,中国在西昌卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空。这是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点(简称地月L2点)的通信卫星,将为2018年底择机实施的嫦娥四号月球背面软着陆探测任务提供地月间的中继通信。
澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者5月26日从东华大学纺织学院获悉,这颗中继卫星本体为长方体构型,顶部安装有大口径的伞状抛物面天线,发射时收起,进入太空后适时打开,承担着对月双向中继的重任。这个伞状抛物面天线,运用了东华大学纺织学院陈南梁教授团队参与研制的星载天线金属网,不仅开创了中国卫星采用自主研发金属网天线的历史,也为柔性天线关键产品国产化进程和国产金属网在轨应用奠定了坚实基础。
金属网是卫星天线反射电磁波的关键部件和星载网状天线的基础材料,以往,星载天线采用的多是铝合金等传统金属材料,重且不说,还硬,不利于卫星天线在太空中收放自如。长期以来,中国星载天线金属网主要靠进口,从2008年开始,陈南梁教授团队与相关研究所携手,开始了国产化攻关。
反复试验中,团队发现镀金钼丝能让卫星天线既轻便还性能稳定。该材料具有高强度、低热膨胀系数、不易断、反射率高等特性,成为用于制造空间可展开网状天线反射体的绝佳“物选”。然而,要把它做成金属网并不简单,既要强韧,受得住发射飞行外力“折腾”,还要柔软可编,在太空中能收纳展开。如何才能做到“刚柔并济”?陈教授想到了他们擅长的纺织经编技术。
纺织通常是经纬线十字交叉,而经编则是像织毛衣一样,将纱线弯曲成圈相互穿套形成织物。在生产网眼织物时,与其他的生产技术相比,经编技术更实用,形状也更稳定、牢固,这对于在太空恶劣环境下“生存”的卫星而言,再合适不过了。
经过长期不懈的科研攻关,陈南梁教授团队采用极细金属丝合股及经编技术,实现了把仅有头发丝1/4细的极细镀金钼丝纤维合股加捻的技术突破,且创新设计制造出专用的并线、整经和经编设备及全套生产工艺。这一系列的技术和工艺突破,不仅顺利实现了卫星天线金属网“刚柔并济”,也让这把“大伞”的重量较之前减少了90%以上。
责任编辑:俞凯
澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> 纺织 鹊桥 卫星

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