經過十多年的精心籌劃和準備,美國航空航天局(NASA)的“毅力號”火星車于2020年7月30日在美國佛羅里達州卡納維拉爾角成功發射升空。
除了在火星上搜尋遠古微生物之外,“毅力號”此次的任務還包括收集巖石和土壤樣本,未來將帶回地球。此外,它還攜帶一架名為“機智號”的無人機,這將是架飛行于另一顆星球地表上空的無人機。在這項特殊的太空探索任務中,帝人芳綸的Technora?發揮了自己的力量。火星車降落傘的設計和制造方Airborne Systems是帝人芳綸的資深合作伙伴,這種的對位芳綸材料成為了其核心結構。
立足卓越,追求超越
“毅力號”火星車的任務十分艱巨。它不僅要克服“紅色星球”上極其嚴苛的地面條件(包括平均溫度-63°C、頻繁發生的沙塵暴和閃電),還必須突破困難下降并安全著陸。為此,火星車的降落傘必須能夠承受此次火星任務中的重載荷,并能抵擋極端的氣壓和風暴。為了應對這些致命風險,該項目采用了一系列成熟可靠的技術創新——尤其是進入、下降與著陸方面,其中就包括使用帝人芳綸的Technora?所制成的降落傘繩索。
其中許多技術已經在此前的四次火星探測任務(“索杰納”、“勇氣號”、“機遇號”和“好奇號”)中經歷了考驗。尤其是Technora?技術,曾用于將好奇號火星車懸掛至其降落傘上。經測試,好奇號的降落傘可以承受將近37,000 公斤(81,000磅),但實際上,這80條Technora?懸索的總斷裂強度幾乎是其兩倍,達到72,500公斤(160,000磅)。
特殊用途,特殊屬性
Technora?的卓越性能現將再次經受考驗,助力“毅力號”火星車在這顆紅色星球的降落。為了做好降落準備,NASA的噴氣推進實驗室(JPL)進行了名為ASPIRE的系列降落傘測試,確定火星車降落傘的可靠性。在這些測試中,降落傘能夠承受近31,751公斤(約70,000磅)的充氣負荷。
當然,以上工作都是為接下來的工作做重要準備:由于火星車攜帶其重的載荷,因此降落傘在其成功著陸的過程中至關重要。
緊密合作,強強聯手
除一系列設計、開發、測試與實踐工作之外,基于Technora?技術的降落傘也離不開我們與合作伙伴牢固緊密的合作關系。在該項目中,帝人芳綸將Technora?交付給了擅長將紗線編織成高性能繩索的C.S.R. Braids和專業開發降落傘吊索的Bally Ribbon Mills公司。這些項目是降落傘設計和生產公司Airborne Systems設計降落傘的核心。該公司與NASA 的噴氣推進實驗室(的太陽系機器人探測中心)合作開展研發工作。
Airborne Systems公司2020火星降落傘系統席項目工程師Charles Lowry說:“這條價值鏈上的每一方,都為毅力號火星車任務貢獻了自己獨特的專業知識和服務。我們共同造就了一款性能卓越的降落傘,它是有史以來可靠、堅固且有彈性的降落傘之一。面對如此嚴苛的環境,使用標準規格的材料會讓降落傘系統的整體重量增加50%,這根本行不通。要是沒有C.S.R.、Bally Ribbon Mills公司和帝人芳綸的合作,我們就不可能做到這一點。”
非凡性能,集于一身
那么,是什么讓Technora?成為了“毅力號”火星車降落傘繩索的選材料?值得一提的是Technora?出色的機械和化學性能,它的方方面面都遠勝于各種高強度合成纖維,這也使它成為了嚴苛的太空探索任務的理想選擇。在化學性能方面,Technora?與Twaron?相似,但區別在于它是從共聚物衍生而來,因此性能更為優越。
C.S.R. Braids總裁Frank Bradley Jr.說:“Technora?的優異性能使其成為許多降落傘懸掛線應用中的選纖維。尤其特別的一點是,Technora?具有較高的強度重量比、熱穩定性、尺寸穩定性以及耐磨損性,因此非常適合許多用于地面著陸和行星際著陸的氣動減速系統。”
很多懸索在集成了Technora?后,使用壽命更長,并且能提升更重載荷和承受嚴苛條件。Technora?甚至可以在200°C下長時間使用,因此也能適應其制造流程中的嚴苛條件。
伴隨“毅力號”火星車
“毅力號”火星車預計將于2021年2月在火星的杰澤羅隕石坑(Jezero)著陸,它的任務時長約為一個火星年(相當于687個地球日)。通過探索這顆紅色星球的表面和獲取土壤樣本,“毅力號”將幫助收集火星的氣候和地理數據,并對其大氣中的氧氣含量進行測試,為未來人類前往火星探索做好準備。因此,火星車將有助于拓寬科學理解的視野,為在地球及其他地區創造更美好的未來鋪平道路。
