Tanpa teknologi cecairhidrogendan cecairhelium, beberapa kemudahan saintifik yang besar akan menjadi timbunan logam buruk… Seberapa pentingkah hidrogen cecair dan helium cecair?

Bagaimanakah saintis Cina menaklukihidrogendan helium yang mustahil untuk dicairkan? Malah antara yang terbaik di dunia? Mari kita dedahkan topik hangat seperti “Ice Arrow” dan kebocoran helium, dan masuk ke dalam lembaran industri kriogenik negara saya bersama-sama.

Roket Ais: Keajaiban Hidrogen Cecair dan Oksigen Cecair

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

Mengapa memilih hidrogen cecair?

Sebabnya mudah: jisim yang samahidrogenmempunyai isipadu kira-kira 800 kali ganda daripada hidrogen cecair. Menggunakan bahan api cecair, "tangki bahan api" roket menjimatkan lebih banyak ruang, dan cangkerangnya boleh menjadi lebih nipis, supaya dapat membawa lebih banyak beban ke langit. Gabungan hidrogen cecair 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 bahan pendorong roket.

Kebocoran helium: Pembunuh halimunan dalam bidang aeroangkasa

SpaceX pada asalnya dijadualkan untuk menjalankan misi "North Star Dawn" pada akhir bulan Ogos, tetapi pelancaran itu ditangguhkan kerana pengesananheliumkebocoran sebelum pelancaran. Helium memainkan peranan sebagai "membantu anda" di atas roket. Ia mengeluarkan oksigen cecair ke dalam enjin seperti picagari.

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

Hidrogen dan helium: unsur paling banyak di alam semesta

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

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

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