Zonder de technologie van vloeistofwaterstofen vloeistofhelium, zouden sommige grote wetenschappelijke faciliteiten een hoop schroot zijn… Hoe belangrijk zijn vloeibare waterstof en vloeibaar helium?

Hoe veroverden Chinese wetenschapperswaterstofen helium die onmogelijk vloeibaar te maken zijn? Zelfs tot de beste ter wereld behoren? Laten we de actuele onderwerpen zoals "Ice Arrow" en heliumlekkage onthullen en samen het magnifieke hoofdstuk van de cryogene industrie van mijn land induiken.

IJsraket: het wonder van vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof

Wij, de Chinese draagraket Long March 5, de ‘Hercules’ van de lucht- en ruimtevaartindustrie, ‘hebben 90% van de brandstof vloeibaar gemaakt’waterstofbij min 253 graden Celsius en vloeibare zuurstof bij min 183 graden Celsius” – dit ligt dicht bij de grens van de lage temperatuur, en het is ook de oorsprong van de naam “Ice Rocket”.

Waarom vloeibare waterstof kiezen?

De reden is simpel: dezelfde massa vanwaterstofheeft een volume dat ongeveer 800 keer zo groot is als dat van vloeibare waterstof. Door vloeibare brandstof te gebruiken, bespaart de "brandstoftank" van de raket meer ruimte en kan de raketmantel dunner zijn om meer lading naar de lucht te kunnen vervoeren. De combinatie van vloeibare waterstof en vloeibare zuurstof is niet alleen milieuvriendelijk, maar kan ook een grotere snelheidstoename en een verbeterde motorefficiëntie opleveren. Het is de beste keuze voor raketbrandstof.

Heliumlek: de onzichtbare moordenaar in de lucht- en ruimtevaart

SpaceX zou oorspronkelijk eind augustus de missie “North Star Dawn” uitvoeren, maar de lancering werd uitgesteld vanwege de detectie vanheliumlek voor de lancering. Helium speelt de rol van "helpen" op de raket. Het spuit vloeibare zuurstof in de motor als een injectiespuit.

Echter,heliumheeft een laag moleculair gewicht en lekt zeer gemakkelijk, wat extreem gevaarlijk is voor de ruimtevaarttechnologie. Dit incident onderstreept nogmaals het belang van helium in de lucht- en ruimtevaart en de complexiteit van de toepassing ervan.

Waterstof en helium: de meest voorkomende elementen in het heelal

Waterstof enheliumzijn niet alleen "buren" in het periodiek systeem, maar ook de meest voorkomende elementen in het heelal. Bij waterstoffusie komt warmte vrij die helium vormt, een fenomeen dat dagelijks op de zon voorkomt.

De vloeibaarmaking vanwaterstofen helium gebruikt dezelfde koelmethode, en hun liquefactietemperaturen zijn extreem laag, respectievelijk -253 °C en -269 °C. Wanneer de temperatuur van vloeibaar helium daalt tot -271 °C, vindt er ook een superfluïde overgang plaats, wat een macroscopisch kwantumeffect is.

De ontwikkeling van geavanceerde technologieën zoals quantum computing zal een toenemende vraag naar extreem lage temperaturen met zich meebrengen, en Chinese wetenschappers zullen de ontwikkeling naar lage temperaturen blijven voortzetten en meer bijdragen aan de wetenschappelijke en technologische vooruitgang. Hulde aan de wetenschappers en laten we uitkijken naar hun briljante prestaties in de toekomst!