60 公斤重 Technora® 助力 NASA 2020 “毅力号”火星车登陆火星
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 -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“)中经过了考验。 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。 以下视频展示了有关这些测试的更多详细信息。
Credits: NASA/JPL-Caltech
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)合作开展开研发工作。
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极端条件 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极端条件。
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。
“毅力号”火星车的粉丝和支持者们可在 NASA官方在线频道 收看,或使用“毅力号”火星车的标签 #CountdowntoMars,随时跟进航天器的降落情况,及时了解其他各大重要的里程牌成就。
全世界的目光都将聚焦于 Technora® 造就的这顶至关重要的降落伞上,注视着火星踏上这颗红色星球。 敬请关注!
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