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“嫦娥”的降温神器

  上月初,嫦娥六号探测器搭乘长征五号遥八运载火箭在海南文昌发射场发射升空,开启为期53天的全球首次月球背面取样返回之旅。

  在100多摄氏度的月球表面挖土,小小的“嫦娥”没有足够的散热面积,就轮到我们自主研发的散热神器“水升华器”闪亮登场了。

  那么,这种水升华器为什么能散热?我们在炎炎夏日吹风扇,身上的汗水蒸发了,是不是感到凉快多了。月球表面虽然没有空气,形成不了风,但是水在真空环境蒸发,结冰后升华会带走大量的热量。

  水升华器主要由多孔板、储水箱、水管、控制阀门4部分构成。当“嫦娥”表面温度过高时,水升华器就会收到开始工作的信号,控制阀门自主打开,存储在储水箱中的水就会通过水管流入多孔板。多孔板一侧暴露在月球真空环境中,那么靠近这一侧的水分子就会马上蒸发,需要大量吸热,把板中靠近“嫦娥”的水冻成冰。真空环境压力非常小,冰中固态水分子一旦失去束缚,就很容易跑出来变成活跃的气态,这就是升华。而升华会吸收更多的热量,“嫦娥”的温度也就降下来了。你可不要小看这普普通通的5公斤水带走的热量,它能让“嫦娥”在炎炎烈日下多工作20个小时。

  升华散热的原理听起来并不复杂,但要保证供水量和水消耗量之间的平衡,可不是一件容易的事:一次给水太多,来不及结冰的水就会喷出多孔板;给水太少,凝结不出足够的冰,热量又散不出去。可见其技术层面的精细程度。  据中国科普网

 
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