新塑料防辐射 助人类登火星

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【大纪元2017年10月31日讯】(大纪元记者张妮编译报导)可以想像吗,由地球上数千万年前动物残骸演变的石油制造的新型塑料,或许即将成为制造五年后最新一个飞往火星的探测器的主要材料。其不仅比铝质材料更轻、抗拉强度更大,更重要的是它能更好地抵挡外太空中的辐射。

五年后,我们将发射一个全新无人探测器登陆火星,如果一切顺利,预计2035年将派宇航员前往。从地球前往火星的旅途是很不容易的:从震到几乎能让普通人“筋断骨折”的火箭发射程序开始,加上长达近30个月在零气压、温差范围极大、高辐射环境中的外太空之旅。

因此对能担负这样搭载任务的飞行器的建造材料的要求是相当高的。由于旅途中极大的温差范围,首先建材的膨胀系数得很低。塑料就有很多适合这样恶劣环境的特性:轻便、强度高,而且造价经济。

目前筹建中的2020火星探测器有10英尺长,9英尺宽,7英尺高,将携带多种高科技设备和器材前往火星,抵达后将收集火星上大气、自然环境、地质以及生态资料。这些器材能够分析火星上早前生命的足迹,还能从火星充满二氧化碳的大气中生成氧气,甚至能录下火星上第一段音频发给人类。

科学家们说,塑料不仅适合作为最新无人探测器的主要建材,在未来宇航员的火星之旅更能发挥重要作用——高科技服务机构WIRED Brand Lab称,塑料防护层抵御高辐射效果更佳。

外太空中充满着大量来自太阳系之外的星系射线,很可能是星体爆炸所产生的,比如超新星爆发等。地球的大气层和磁场为人类抵挡了大部分这种对人体有害的粒子,但在长达约30个月的太空旅行中,飞行器就要能为宇航员抵挡这些粒子。

目前建造飞行器的主要材料——铝,在抵挡星系射线方面几乎是零作用,而塑料却能起到不小的作用。

科学家们目前正看好最新研发的塑料RXF1。它是生产家用垃圾袋的主要材料聚乙烯的一种。通过对该材料的改进,新型材料强度是铝的3倍,却轻2.6倍。

更重要的是塑料防护层在抵挡射线方面的效果好。比如,当高能辐射抵达铅质防护层时,铅将产生额外的、尽管是低能的辐射。这些核副产品,包括中子等颗粒,仍会进入飞行器,也就产生了“二级辐射”。这种二级辐射仍对人体有害,于是需要很厚的防护层让这些射线消散。

西南研究所(Southwest Research Institute)的Cary Zeitlin说:“塑料和其它轻型材料在抵御宇宙射线方面真的比铝更有效。”

不像铝和铅,聚乙烯由更轻的碳和氢原子构成,产生的二级辐射很小,只需很薄的一层就能起到同样的防御效果。◇

责任编辑:朱涵儒

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