Tanpa teknologi cecairhidrogendan cecairhelium, beberapa kemudahan saintifik yang besar akan menjadi timbunan besi buruk… Sejauh manakah pentingnya hidrogen cecair dan helium cecair?

Bagaimana saintis China menaklukhidrogendan helium yang mustahil untuk dicairkan? Malah berpangkat antara yang terbaik di dunia? Mari kita dedahkan topik hangat seperti "Anak Panah Ais" dan kebocoran helium, dan bersama-sama melangkah ke bab hebat industri kriogenik negara saya.

Roket Ais: Keajaiban Hidrogen Cecair dan Oksigen Cecair

Kami roket pengangkut Long March 5 China, "Hercules" industri aeroangkasa, "90% bahan api adalah cecairhidrogenpada minus 253 darjah Celsius dan oksigen cecair pada minus 183 darjah Celsius” – ini hampir dengan had suhu rendah, dan ia juga merupakan asal nama “Roket Ais”.

Mengapa memilih hidrogen cecair?

Sebabnya mudah: jisim yang samahidrogenmempunyai isipadu kira-kira 800 kali ganda daripada cecair hidrogen. Menggunakan bahan api cecair, "tangki bahan api" roket menjimatkan lebih banyak ruang, dan cangkerang boleh menjadi lebih nipis, supaya dapat membawa lebih banyak beban ke langit. Gabungan cecair hidrogen dan oksigen cecair bukan sahaja mesra alam, tetapi juga boleh menghasilkan peningkatan kelajuan yang lebih besar dan meningkatkan kecekapan enjin. Ia adalah pilihan terbaik untuk propelan roket.

Kebocoran helium: Pembunuh yang tidak kelihatan dalam bidang aeroangkasa

SpaceX pada asalnya dijadualkan untuk menjalankan misi "Subuh Bintang Utara" pada akhir Ogos, tetapi pelancaran itu ditangguhkan kerana pengesananheliumbocor sebelum dilancarkan. Helium memainkan peranan "memberi anda tangan" pada roket. Ia mengeluarkan oksigen cecair ke dalam enjin seperti picagari.

Walau bagaimanapun,heliummempunyai berat molekul yang kecil dan sangat mudah bocor, yang sangat berbahaya untuk teknologi angkasa lepas. Insiden ini sekali lagi menyerlahkan kepentingan helium dalam bidang aeroangkasa dan kerumitan penggunaannya.

Hidrogen dan helium: unsur yang paling banyak di alam semesta

Hidrogen danheliumbukan sahaja "jiran" dalam jadual berkala, tetapi juga unsur yang paling banyak di alam semesta. Gabungan hidrogen membebaskan haba menjadi helium, fenomena yang berlaku setiap hari pada matahari.

Pencairan daripadahidrogendan helium menggunakan kaedah penyejukan yang sama, dan suhu pencairannya adalah sangat rendah, masing-masing pada -253℃ dan -269℃. Apabila suhu cecair helium turun kepada -271 ℃, peralihan superfluid juga akan berlaku, yang merupakan kesan kuantum makroskopik.

Pembangunan teknologi canggih seperti pengkomputeran kuantum akan mempunyai permintaan yang semakin meningkat untuk persekitaran suhu yang sangat rendah, dan saintis China akan terus maju ke hadapan dalam perjalanan suhu rendah dan menyumbang lebih banyak kepada kemajuan saintifik dan teknologi. Tabik hormat kepada para saintis, dan marilah kita menantikan pencapaian cemerlang mereka pada masa hadapan!