9月15日22時(shí)4分,在這個(gè)月朗風(fēng)清的美好夜晚,我國(guó)第一個(gè)完全意義上的空間實(shí)驗(yàn)室“天宮二號(hào)”成功飛向太空。但是你們知道航天器和空間站所用的LED燈么?
不管是飛船艙內(nèi)還是艙外,這LED照明是不不可少的,那么問(wèn)題來(lái)了,航天所用的LED照明有哪些前提?需要解決什么問(wèn)題?
外太空環(huán)境,你沒(méi)體驗(yàn)過(guò)就真沒(méi)那個(gè)概念,外太空環(huán)境高真空、失重、強(qiáng)輻射、宇宙射線,大家看看宇航員笨重的衣服就知道了,人尚且如此,那燈就不用說(shuō)了。所以這個(gè)燈還必須能承受這種溫差環(huán)境。
其二,首先是安全,再是堅(jiān)固,安全在于不能損壞,你說(shuō)就修一下,地面是平常的小事,到太空說(shuō)不定就花上整整一天的時(shí)間,那當(dāng)然,人家走路多費(fèi)勁啊。
其三,就是這個(gè)散熱問(wèn)題和功效,不能占據(jù)航天器的能源,特別是像這種大功率的,艙外大功率照明設(shè)備交會(huì)對(duì)接燈的使用,它不僅為航天員照亮了交會(huì)對(duì)接目標(biāo),也為地球上的觀眾們能夠親眼見(jiàn)證這一激動(dòng)人心的時(shí)刻提供了美輪美奐的光影效果。
比如以前的神舟九號(hào)、天宮一號(hào)設(shè)備的環(huán)境試驗(yàn)溫度從原來(lái)的-15℃~50℃提高到了-35℃~70℃,環(huán)境試驗(yàn)的時(shí)間也成倍增加,因此對(duì)設(shè)備中使用的元器件及原材料的質(zhì)量等級(jí)有較大的提高,國(guó)產(chǎn)元器件的標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)大幅提高,設(shè)備的熱設(shè)計(jì)難度增加。
對(duì)交會(huì)對(duì)接燈進(jìn)行熱設(shè)計(jì)時(shí),既要解決近百顆LED高密度發(fā)光時(shí)的散熱問(wèn)題,又要保證LED的工作溫度不會(huì)低于其使用臨界值,還要保證交會(huì)對(duì)接燈不會(huì)成為飛船艙體的漏熱源”,設(shè)計(jì)難度可見(jiàn)一斑。
最后來(lái)給大家扒一扒LED照明在太空運(yùn)用的歷程:
2008年9月
中國(guó)神七飛船上用于航天員出艙行走以及太空?qǐng)D像拍攝的照明系統(tǒng),是世界上第一次使用LED光源做為載人航天器的照明系統(tǒng),也是中國(guó)大陸首個(gè)用于太空艙外的照明系統(tǒng)。
2012年3月
陜西神光新能源有限公司聯(lián)合日本三菱化學(xué)株式會(huì)社、中村科學(xué)器械工業(yè)株式會(huì)社、北京宇極科技發(fā)展有限公司共同投資開發(fā)LED熒光粉生產(chǎn)線項(xiàng)目落戶西安航天基地。
2012年6月
中國(guó)神九與天宮對(duì)接,這標(biāo)志著中國(guó)已經(jīng)掌握了不同航天器之間對(duì)接的關(guān)鍵技術(shù),并將朝向建設(shè)中國(guó)自身的空間站跨出一大步。此次交會(huì)對(duì)接采用大功率LED作為聚光照明光源,這在國(guó)內(nèi)外尚屬首次。
2012年8月
位于美國(guó)亞利桑那州的N 次方環(huán)球技術(shù)有限公司(NthDegree)與美國(guó)宇航局簽署了一項(xiàng)合約,輕質(zhì)LED墨水將成太空用光源。
2013年1月
神光皓瑞公司的新型LED外延片及芯片生產(chǎn)項(xiàng)目在西安航天基地試產(chǎn)成功。由該型外延片制成的成品燈能將1瓦電能轉(zhuǎn)化為100ML(光亮度單位)光能,比目前全球市場(chǎng)通用的LED成燈光效能提高約3成。該項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人是中國(guó)“芯片教父”張汝京博士。
2013年8月
美國(guó)宇航局對(duì)波音公司的CST-100航天器進(jìn)行了飛行狀態(tài)評(píng)估測(cè)試,LED設(shè)備入駐波音航天器太空艙。CST-100航天器的一個(gè)特征是機(jī)艙內(nèi)部發(fā)出的紫色光芒。這是波音公司的“天空內(nèi)飾”,使用LED照明來(lái)為宇航員創(chuàng)造更平靜的環(huán)境。
2013年10月
美國(guó)宇航局決定為國(guó)際空間站的宇航員們提供太空種植的可食用蔬菜,首批將栽培6株萵苣,由粉紅LED燈提供光合作用所需光線。太空萵苣種植28天后就能成熟,達(dá)到可以食用的程度。以往試驗(yàn)已經(jīng)證明,零重力環(huán)境并不會(huì)對(duì)這些蔬菜的生長(zhǎng)造成影響。在太空種植食材可很好地解決未來(lái)長(zhǎng)途太空旅行中新鮮食物供給這一難題。
2014年9月
美國(guó)宇航局與波音公司簽訂了一份價(jià)值為42億美元的合同,用于為NASA的商業(yè)載人航天項(xiàng)目打造CST-100載人航天飛船。CST-100上將采用波音公司的LED“Sky Lighting”技術(shù)。
今年7月11日
三安光電與上海航天電子通訊設(shè)備研究所簽訂了《戰(zhàn)略合作協(xié)議》。上海航天電子通訊設(shè)備研究所是中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬的專門從事航天電子技術(shù)研究、產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的專門事業(yè)單位。




