Ilman nesteteknologiaavetyja nestettäheliumia, jotkut suuret tieteelliset tilat olisivat metalliromun kasa… Kuinka tärkeitä nestemäinen vety ja nestemäinen helium ovat?

Kuinka kiinalaiset tiedemiehet valloittivatvetyja heliumia, joita on mahdoton nesteyttää? Jopa maailman parhaiden joukossa? Paljastakaamme kuumat aiheet, kuten "Ice Arrow" ja heliumvuodot, ja kävelemme yhdessä maani kryogeenisen teollisuuden upeaan lukuun.

Jääraketti: Nestemäisen vedyn ja nestemäisen hapen ihme

Me Kiinan Long March 5 -kantoraketti, ilmailuteollisuuden "Hercules", "90% polttoaineesta on nestemäistävetymiinus 253 celsiusasteessa ja nestemäinen happi miinus 183 celsiusasteessa” – tämä on lähellä matalan lämpötilan rajaa, ja siitä on peräisin myös nimi ”Ice Rocket”.

Miksi valita nestemäinen vety?

Syy on yksinkertainen: sama massavetysen tilavuus on noin 800 kertaa nestemäisen vedyn tilavuus. Nestemäistä polttoainetta käytettäessä raketin ”polttoainesäiliö” säästää enemmän tilaa ja kuori voi olla ohuempi, jotta se kantaa enemmän kuormia taivaalle. Nestemäisen vedyn ja nestemäisen hapen yhdistelmä ei ole vain ympäristöystävällinen, vaan se voi myös tuottaa suuremman nopeuden lisäyksen ja parantaa moottorin hyötysuhdetta. Se on paras valinta rakettipolttoaineelle.

Heliumvuoto: Näkymätön tappaja ilmailualalla

SpaceX:n piti alun perin suorittaa "North Star Dawn" -tehtävä elokuun lopussa, mutta laukaisua lykättiin, koska se havaittiin.heliumiavuotaa ennen laukaisua. Heliumilla on "käden antamisen" rooli raketissa. Se syöttää nestemäistä happea moottoriin ruiskun tavoin.

Kuitenkin,heliumiasillä on pieni molekyylipaino ja se on erittäin helppo vuotaa, mikä on erittäin vaarallista avaruusteknologialle. Tämä tapaus korostaa jälleen kerran heliumin merkitystä ilmailualalla ja sen soveltamisen monimutkaisuutta.

Vety ja helium: universumin yleisimmät alkuaineet

Vety jaheliumiaeivät ole vain "naapureita" jaksollisessa taulukossa, vaan myös universumin runsaimmat alkuaineet. Vetyfuusio vapauttaa lämpöä heliumiksi, ilmiö, joka tapahtuu joka päivä auringossa.

Nesteytysvetyja helium käyttää samaa jäähdytysmenetelmää, ja niiden nesteytyslämpötilat ovat erittäin alhaiset, -253 ℃ ja -269 ℃. Kun nestemäisen heliumin lämpötila laskee -271 ℃:seen, tapahtuu myös supernesteen siirtymä, joka on makroskooppinen kvanttiefekti.

Huipputeknologian, kuten kvanttilaskennan, kehittäminen tulee lisäämään kysyntää erittäin alhaisen lämpötilan ympäristöissä, ja kiinalaiset tutkijat jatkavat matkaa matalan lämpötilan matkalle ja osallistuvat enemmän tieteen ja teknologian kehitykseen. Terveisiä tiedemiehille ja odotamme innolla heidän loistavia saavutuksiaan tulevaisuudessa!