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“神七”飞船:世界上首个应用LED光源,作为载人航天器照明系统

导读: “神七”飞船:世界上首个应用LED光源,作为载人航天器照明系统

    据中国科学院上海技术物理研究所获悉,该所研制的“神舟七号出舱活动照明灯”将为航天员出舱行走以及太空图像拍摄提供照明。这将是世界上首次使用LED光源作为载人航天器的照明系统,也是中国首个用于太空舱外的照明系统。

 

    据了解,“神七”照明灯将在航天员太空行走中发挥十分重要的作用。“神七”进入轨道后,将每90分钟绕地球一圈,其中必然有一段时间处于地影区,届时舱外十分漆黑,航天员出舱行走必须有光源照明,摄像系统也需要照明。“神七”照明灯采用的是最先进的LED技术。我国也是世界上第一个采用LED技术作为太空舱外照明的国家,此前国外一般采用金属灯进行太空舱外照明。“神七”照明灯研发负责人张涛研究员告表示,“其原理和北京奥运会游泳馆水立方的照明是一样的,不过,因为照明灯是在太空这个特殊环境中使用,必须进行全方面的技术攻关。”

 

    “神七”照明灯需要攻克的难关主要在于:首先,外层空间环境十分复杂,地影区温度可能在零下六七十度,日照区的温度又非常高,各种太空辐射、静电很多,照明灯必须承受这些恶劣环境。此前,由中科院上海技术物理研究所研发的LED照明灯曾用于一些卫星的舱内照明,但是从舱内到舱外的环境差别很大。其次,外层空间没有空气,照明光源无法像在地球上一样通过空气对流散热,需要充分运用金属传导、热辐射的散热技术。第三,航天照明系统需要做到“高功效,小功耗”。目前,LED的发光效率,在实验室里已经能做到100多流明/瓦。同时,“神七”照明系统的功耗非常小,只有27瓦,节约出了宝贵的能源用于“神七”其它工作部位。科研人员自2003年承接“神七”照明系统项目,到2007年5月交付正样,期间经过多年攻关,一一解决了上述难题。譬如,“神七”照明灯表面选用的是某种无机涂层,在日照区可以把日光反射出去,在地影区则能够把自身热量辐射出去。张涛指出,“神七”照明灯整体上看上去是个方盒子,发光面则是有一定弧度的多面体,作用是把光线集中到想要照的地方,其照明视角为左右160度、上下90度。“神七”照明灯中包含24个发光源头,总功耗为27瓦。

 

    如此一个高科技含量的照明系统,规模却不大,是一个宽约20厘米、高约10厘米、厚约6厘米的小“盒子”,重量约1.8公斤。张涛说,“不要对它的‘小’有误解,航天设备总荷载有严格要求,对系统配件的要求是最小的功耗、最小的体积、最轻的质量,越小说明技术含量越高。”

    (编辑:于占涛)

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