「太空冰箱」里的奧秘

低溫控制技術是中國核電安全的核心技術之一。近年來，中國在此領域取得重大突破，國產製冷和溫控設備陸續投入使用。圖為核電站藝術圖。

（昵圖網）

正在九天之上運行的天舟一號是中國第一艘貨運飛船。從今年4月升空以來的表現來看，天舟一號堪稱完美，不僅成功驗證了「太空加油」技術，而且按計劃開展了各項實驗，為中國建設長期有人值守的空間站奠定了堅實基礎。天舟一號的完美表現離不開中國先進的溫度控制科技。

作為貨運飛船，天舟一號無疑乾的是天地物流的活兒。作為特殊物流運輸「從業者」，天舟一號承運的貨物中有些對存儲環境有特殊需求，比如低溫保存。然而，在距離地球400公里以外的茫茫太空里，常用的冰箱壓縮機製冷方式在微重力環境下均無法工作。因此，天舟一號必須另闢蹊徑，攜帶一種特殊的「太空冰箱」。面對科研難題，中國科學家組建專項攻關團隊，攻克了低功耗設計、保溫設計、結構優化減重設計、抗力學環境設計、空間環境適應性設計、高可靠性設計等重重難關，成功升級熱電製冷方式，把該類產品只能製冷至0攝氏度的性能指標大幅降低至-20攝氏度，終於打造成了「太空冰箱」。

特殊材料是進行溫度控制的重要基礎，這些年來，中國科學家研製開發出了一種叫作氣凝膠的材料。該材料是當今世界已知的最輕的固體材料之一，具有超高的比表面積和極低的導熱係數。在2016年長征五號的首次發射任務中，由高性能納米氣凝膠材料製作的隔熱氈就為火箭燃氣管路系統提供了有效的隔熱保溫手段，為成功發射提供了有力保障。

中國在核電技術領域處於世界前列，特別是從2015年開始，中國以華龍一號、AP1000和CAP1400為代表的三代核電技術引領中國核電規模化發展進入新階段。但長期以來，作為核電安全的關鍵技術之一低溫控制技術和設備一直為外資品牌所壟斷。2016年8月，中國核電製冷技術和裝備迎來重大轉折，知名電器設備製造商格力電器自主研發的百萬千瓦級核電設備通過了科技成果鑒定。專家一致鑒定認為，百萬千瓦級核電風冷螺桿式冷水機組整體技術達到「國際先進」水平，其中環境溫度-40攝氏度工況下製冷技術處於「國際領先」水平；百萬千瓦級核電水冷離心式冷水機組（變頻）整體技術達到「國際先進」水平，其中永磁電機變頻技術處於「國際領先」水平。這標誌著格力成為全球首家完全滿足已規劃CAP1000/CAP1400三代核電站冷水機組需求的企業，為核電裝備國產化、中央空調大型機組未來發展掃清了障礙。

冬夏寒暑，人類自古以來在適應氣候條件的過程中，也在摸索對溫度的控制之道，並以此來變革生產生活條件。中國科技工作者經過長期努力奮鬥，已經逐步摸索和掌握了一整套升溫和降溫的方法，研製了各種溫度控制的設備，為認識和改造自然提供了更多方案。

點擊展開全文

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！