由于一种新型保热涂层的成功问世,未来航天器看起来要比今天的兄长们苗条许多。在8月19日于宾州费城召开的美国化学会年会上,研究人员拿出了新的证据,表明这种被称为薄膜可变辐射电致变色装置的新材料,能够在太空的严酷环境中——包括微小陨石的碰撞——保护电子装置和组件。专家表示,这种新材料能够用来制造下一代的小型长效航天器。

　　美国宇航局(NASA)最初研制的首批航天器都非常简单。例如,在50年前发射升空的“探索者”系列卫星由一些两米多长的中空电子管构成,这些电子管的重量约为10公斤,并携带了比较原始的传感器以及简单的无线电发射装置。尽管这些在近地轨道飞行的小型航天器取得了一些发现——特别是地球磁层中的范艾伦辐射带,但它们很快便在高达200摄氏度的高温环境中化为灰烬。如今,现代航天器要更加皮实耐用,这主要是因为它们的体型要大得多——有些与校车类似,并且装载有厚重的保护层以及精心制作的像软百叶窗一般的热障。与此同时,这些额外增加的重量也使得航天器的发射费用变得极为昂贵。

　　Ashwin-Ushas公司是美国新泽西州雷克伍德市的一家材料研究公司,该公司的研究人员寻思能够重新回到过去的好日子。环境化学家Prasanna Chandrasekhar于是领导他的研究小组花费了5年的时间研制出一种材料,不但能够反射热量,同时还可以抵抗微小陨石的冲撞以及太空原子氧化的腐蚀效应。这种薄膜是由两种成分组成的“三明治”,类似于聚脂薄膜。这种材料包括有一个传导层,当暴露在太阳光下时,该传导层能够立即从深到浅变换颜色。这将有助于航天器迅速反射来自太阳的热量。而同时,深色则能够帮助航天器保持内部的温暖。这种材料同时还有一个由锗硅氧化物构成的外层,能够反射热量、抵抗腐蚀。

　　在这次会议上,Chandrasekhar报告说,这种材料在长达数周的与太空环境类似的测试中“幸免于难”,并且没有降解。研究小组同时向这种材料发射小微粒和针头,它同样毫发无损。Chandrasekhar推断,这种材料在以3万公里的时速巡航时能够抗得住微小陨石的撞击。

　　得克萨斯州休斯敦市赖斯大学的材料科学家Boris Yakobson表示,这种材料的重量要大大轻于现有的热障,因此具有极大的成本优势,同时也使持久卫星的小型化成为了可能。而奥斯汀市得克萨斯大学的材料科学家Rodney Ruoff则对未来有关这种薄膜的抗冲撞实验表示担忧。他说:“或许射击的微粒应该与微小陨石的构成及大小相仿,并且它们的速度也是必须考虑的问题。” (文章来源环球聚氨酯网)