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帝人芳纶Technora® 助力“毅力号”火星车发射升空
来源:帝人芳纶  2020-08-10 10:28:13
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原文:http://chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-244-9821.html
       经过十多年的精心筹划和准备,美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”火星车于2020年7月30日在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角成功发射升空。
 

       除了在火星上搜寻远古微生物之外,“毅力号”此次的任务还包括收集岩石和土壤样本,未来将带回地球。此外,它还携带一架名为“机智号”的无人机,这将是第一架飞行于另一颗星球地表上空的无人机。在这项特殊的太空探索任务中,帝人芳纶的Technora®发挥了自己的力量。火星车降落伞的设计和制造方Airborne Systems是帝人芳纶的资深合作伙伴,这种优质的对位芳纶材料成为了其核心结构。

       立足卓越,追求超越

       “毅力号”火星车的任务十分艰巨。它不仅要克服“红色星球”上极其严苛的地面条件(包括平均温度-63°C、频繁发生的沙尘暴和闪电),还必须突破困难下降并安全着陆。为此,火星车的降落伞必须能够承受此次火星任务中的最重载荷,并能抵挡极端的气压和风暴。为了应对这些致命风险,该项目采用了一系列成熟可靠的技术创新——尤其是进入、下降与着陆方面,其中就包括使用帝人芳纶的Technora®所制成的降落伞绳索。

       其中许多技术已经在此前的四次火星探测任务(“索杰纳”、“勇气号”、“机遇号”和“好奇号”)中经历了考验。尤其是Technora®技术,曾用于将好奇号火星车悬挂至其降落伞上。经测试,好奇号的降落伞可以承受将近37,000 公斤(81,000磅),但实际上,这80条Technora®悬索的总断裂强度几乎是其两倍,达到72,500公斤(160,000磅)。

       特殊用途,特殊属性

       Technora®的卓越性能现将再次经受考验,助力“毅力号”火星车在这颗红色星球的降落。为了做好降落准备,NASA的喷气推进实验室(JPL)进行了名为ASPIRE的系列降落伞测试,确定火星车降落伞的可靠性。在这些测试中,降落伞能够承受近31,751公斤(约70,000磅)的充气负荷。
 

毅力号火星车的充气降落伞和悬索

       当然,以上工作都是为接下来的工作做重要准备:由于火星车携带其最重的载荷,因此降落伞在其成功着陆的过程中至关重要。

       紧密合作,强强联手

       除一系列设计、开发、测试与实践工作之外,基于Technora®技术的降落伞也离不开我们与合作伙伴牢固紧密的合作关系。在该项目中,帝人芳纶将Technora®交付给了擅长将纱线编织成高性能绳索的C.S.R. Braids和专业开发降落伞吊索的Bally Ribbon Mills公司。这些项目是领先降落伞设计和生产公司Airborne Systems设计降落伞的核心。该公司与NASA 的喷气推进实验室(领先的太阳系机器人探测中心)合作开展研发工作。

       Airborne Systems公司2020火星降落伞系统首席项目工程师Charles Lowry说:“这条价值链上的每一方,都为毅力号火星车任务贡献了自己独特的专业知识和服务。我们共同造就了一款性能卓越的降落伞,它是有史以来最可靠、最坚固且最有弹性的降落伞之一。面对如此严苛的环境,使用标准规格的材料会让降落伞系统的整体重量增加50%,这根本行不通。要是没有C.S.R.、Bally Ribbon Mills公司和帝人芳纶的优质合作,我们就不可能做到这一点。”

       非凡性能,集于一身

       那么,是什么让Technora®成为了“毅力号”火星车降落伞绳索的首选材料?最值得一提的是Technora®出色的机械和化学性能,它的方方面面都远胜于各种高强度合成纤维,这也使它成为了严苛的太空探索任务的理想选择。在化学性能方面,Technora®与Twaron®相似,但区别在于它是从共聚物衍生而来,因此性能更为优越。

       C.S.R. Braids总裁Frank Bradley Jr.说:“Technora®的优异性能使其成为许多降落伞悬挂线应用中的首选纤维。尤其特别的一点是,Technora®具有较高的强度重量比、热稳定性、尺寸稳定性以及耐磨损性,因此非常适合许多用于地面着陆和行星际着陆的气动减速系统。”

       很多悬索在集成了Technora®后,使用寿命更长,并且能提升更重载荷和承受严苛条件。Technora®甚至可以在200°C下长时间使用,因此也能适应其制造流程中的严苛条件。

       伴随“毅力号”火星车
 
       “毅力号”火星车预计将于2021年2月在火星的杰泽罗陨石坑(Jezero)着陆,它的任务时长约为一个火星年(相当于687个地球日)。通过探索这颗红色星球的表面和获取土壤样本,“毅力号”将帮助收集火星的气候和地理数据,并对其大气中的氧气含量进行测试,为未来人类前往火星探索做好准备。因此,火星车将有助于拓宽科学理解的视野,为在地球及其他地区创造更美好的未来铺平道路。 
文章来源:http://chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-244-9821.html