Artemis II以月球为实验室,验证航天复合材料极限

4月1日,美国国家航空航天局(NASA)Artemis II载人绕月任务从佛罗里达州肯尼迪航天中心成功发射,搭载4名宇航员开启为期10天的载人绕月试飞之旅。此次任务中,月球不仅是人类探索的目标,更成为全球顶尖复合材料的“深空创新实验室”,多款先进复合材料在月球极端环境中接受真实工况考验,为下一代深空探索奠定材料基础。

据NASA官方信息显示,猎户座飞船的欧洲服务舱主结构大量采用碳纤维复合材料,大幅实现减重增效,提升深空载荷能力;飞船与火箭连接的通用级适配器采用复合结构设计,保障连接稳定性与结构强度。同时,飞船发射逃逸系统的整流罩组件采用轻量化复合材料,可有效抵御发射、上升及逃逸过程中的高温、风力与声学冲击,保护舱体安全。

|Artemis II的任务里程碑,图片来源:NASA

在极端高温防护领域,Syensqo作为核心合作伙伴,为SLS火箭助推器的固体火箭发动机喷管提供了MX 4926耐高温烧蚀材料及玻璃-酚醛结构包覆层。其中,MX 4926材料可通过可控热解与表面碳化过程吸收、散发热量,抵御火箭尾气排出时的极端高温,避免结构受损;玻璃-酚醛包覆层则能在极端机械与热应力下为喷管提供关键强度支撑,保障推进系统安全运行。此外,猎户座飞船热盾采用Avcoat新型烧蚀防热材料,搭配多层复合隔热结构,可承受返回地球时2200℃以上的超高温,为宇航员安全返航筑牢屏障。

除核心结构材料外,此次任务还同步验证了抗辐射、抗月尘特种复合材料的性能。猎户座飞船舱体采用三维编织石英纤维复合材料与耐辐射功能材料组成的复合结构,可有效抵御深空强辐射与微流星撞击,保障舱体结构稳定性与宇航员安全。这些材料的实测数据,将直接为后续阿耳忒弥斯任务、月球基地建设及火星探测任务的复合材料设计提供重要参考。

|Artemis II从肯尼迪航天中心39B发射复合体发射,图片来源:NASA/ 比尔·英格尔斯

NASA相关负责人表示,Artemis II将月球变为“飞行试验室”,打破了复合材料仅能在地球实验室测试的局限,通过真实深空环境的考验,推动轻量化、耐高温、长寿命复合材料体系的成熟,为人类长期驻月及深空探索奠定坚实的材料基础。Syensqo复合材料业务总裁罗德里戈·埃利松多也指出,先进复合材料的突破的是太空探索的重要支撑,此次任务的实践的将进一步推动材料科学与航天探索的深度融合,让太空旅行更安全、更可靠。

截至目前,Artemis II宇航员已打破人类载人航天飞行最远距离纪录,任务已完成过半,各类复合材料的性能数据正持续传回地球,为后续深空探索材料技术的迭代升级提供关键支撑。

来源:NASA、Syensqo、CM科技、新浪新闻