鏡子背面涂的是什么(80年代鏡子背面是水銀涂的嗎)

?問答 ????|???? ?2022-11-29 05:27

  長征五號乙三火箭蓄勢待發。它將把重約22噸的“田文”號實驗艙送上太空并與“天河”號核心艙對接,這將是中國空站在軌建設的關鍵一步。

  長征五號乙遙三火箭蓄勢待發

  長征五號乙是目前中國最重的液體燃料運載火箭。其火箭體直徑5米,4個助推器直徑3.35米,起飛質量849噸,起飛推力約1078噸,近地軌道運載能力不低于22噸。

  要把20多噸重的空的站艙送到泰泰空上,一方面需要增加運載火箭的推力,同時要減輕自身重量(干重)。正因如此,長征五號火箭采用了薄鋁合金殼體結構。它的殼有多???只有3mm左右,火箭頂部的整流罩只有0.3mm厚!

  長火箭的外殼很薄。

  為了減輕火箭的重量,同時保持火箭體的強度,使其能夠承受幾十噸的載荷和上面幾百噸的燃料,長征五號的設計團隊“挖”了每一公斤每一克,可以說是做到了極致。

  但你可能也聽說過,為了讓火箭“看起來更漂亮”,長征五號的表面涂了“幾百公斤”的白漆!為什么中國火箭不能像美國星艦一樣使用金屬本色,而是通過空增加幾百公斤的“自重”?火箭涂成白色只是為了好看是真的嗎?

  長征五號和美國號

  世界上大多數的運載火箭都是漆成白色的,這當然不是為了好看,而是一種科學的選擇。

  以長征五號火箭為例。它的表面不是普通的油漆,而是中國航天科技集團公司703所專門研制的新型白色防護涂層。

  我們知道長征五號運載火箭是在海南低緯度文昌發射場發射的,這里年平均氣溫高,太陽輻射強,空氣體濕度大,發生鹽霧腐蝕,還可能有雷電。為了給火箭提供更好的保護,我們需要一種防靜電、高反射、高耐候的防護涂層。在所有顏色中,白色可以提供最好的反射率,黑色的反射率最低。

  陽光的吸收和反射

  陽光是什么顏色?對于人眼來說,我們看到的太陽光是白色的。但如果讓陽光穿過棱鏡,你會發現陽光其實是由紅、橙、黃、綠、藍、紫七種顏色組成的。

  當太陽照射在紅色表面時,紅光被反射,所以我們看到紅色;當陽光照射在樹葉上時,綠光反射到眼睛里,所以我們可以看到樹葉是綠色的。其他顏色的光呢?它們被物體吸收,光子的能量傳遞給原子,使原子振動產生熱能。

  在炎熱的夏天,當我們穿白色的衣服時,我們會感到涼爽,而當我們穿深色或黑色的衣服時,我們會感到炎熱。正是因為白色反射太陽光最多,而黑色可以吸收最多的光子并轉化為熱量。

  長征五號被稱為“冰箭”

  長征五號火箭被稱為“冰箭”,因為它使用氫氧火箭發動機,在第一級火箭和助推器中儲存了數百噸液氫和液氧。液氧溫度低至-183℃,液氫溫度低至-253℃。外界陽光高溫炙烤會增加油箱壓力,隨時有爆炸的危險。

  我們需要最大限度地反射太陽光,在不增加額外隔熱材料的情況下,保證火箭內部不會過熱。長征五號外部的白色涂層可以反射90%以上的太陽輻射熱能,從而保證火箭的安全性。

  有朋友說美國SpaceX的星艦沒有白漆,閃亮的不銹鋼表面還能反射太陽光?事實上,即使拋光如鏡,不銹鋼的熱反射率最多不到70%,與白漆相差甚遠。相比之下,純鋁的反射率最高可達94%,所以很多鏡子的背面都鍍了鋁(銀的反射率最高,但比較貴)。

  為什么不把火箭打磨成銀色?

  既然鋁的熱反射率高,那么僅僅通過打磨長征五號的鋁殼,是否可以在不增加重量的情況下達到比白漆更好的隔熱效果?而銀色火箭看起來更酷!

  鋁是一種活性金屬,能與空氣體中的氧氣迅速反應生成一層氧化鋁膜,使其熱反射效果大大降低。在海南島的高濕度和鹽霧環境下,鋁會被腐蝕得更快,火箭的耐候性也會變差。“打磨火箭”的成本很高,得不償失。

  長征五號乙火箭

  基于以上分析,我們可以得出結論:

  長征五號和大部分運載火箭之所以選擇白色涂料,不僅僅是為了看起來漂亮,更重要的是白色可以反射更多的太陽光,讓“冰箭”不會過熱。特殊的白色涂料還可以保護火箭外殼,提高其耐候性。即使“增加了幾百公斤的重量”,總體來說也是值得的。

  #長征五號乙等待遠征# #要求執行實驗艙發射任務#