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中安在線、中安新聞客戶端訊 5月15日，歷經近百天的環火繞行探測后，我國自主研制的火星探測器“天問一號”成功著陸于火星北半球烏托邦平原，“祝融號”巡視器與著陸架完成分離后，將對火星表面重點區域進行巡視勘察。“天問一號”成功著陸需要歷經驚心動魄的“恐怖9分鐘”，由中國科學院合肥物質科學研究院研制的新一代“嫦娥鋼”為其著陸緩沖機構設計及探測器成功軟著陸做出重要貢獻。
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2021-5-16 21:21 上傳
天問一號模型及限力桿（已形變）、緩沖拉桿原件 迄今為止，人類已經發射了50多個火星探測器，只有18次成功登陸，其探測難度遠高于月球、金星等地外天體。據有關資料，火星著陸過程需從約2萬km/h減速至零，相繼經歷氣動減速、傘系減速，在距離火星表面約100米時，進入懸停階段，然后著陸巡視器需在著陸緩沖機構保護下，抵達火星表面。整個過程持續時間僅約為9分鐘，而通信信號由火星傳到地球至少要十幾分鐘，無法實時監控，巡視器需在隕石、沙塵暴等惡劣環境威脅下自主完成一系列復雜降落動作，因該著陸過程異常復雜、危險，被稱為“恐怖9分鐘”。
為保障“天問一號”順利度過“恐怖9分鐘”，成功著陸于火星表面，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所（以下簡稱“固體所”）在前期探月工程任務基礎上，研發出新一代嫦娥鋼，通過精細的組織調控和獨特的工藝創新，實現了材料成分不變、吸能性顯著提高的目標，并開發出著陸緩沖機構用拉桿、限力桿兩種緩沖元件，利用該產品突出的強韌性、輕質性和吸能性吸收著陸時的沖擊能，為“天問一號”著陸緩沖機構優化設計及其軟著陸提供了重要支持。
嫦娥鋼是固體所根據我國嫦娥探測器月面軟著陸需求而研制的一種新材料，具有極高的強韌性和吸能性，其延伸率、強塑積等指標國際領先，已相繼保障“嫦娥三號”、“嫦娥四號”任務順利實施。在火星探測任務中，除沿用緩沖拉桿以外，首次使用限力桿產品取代了部分進口鋁蜂窩設計，真正實現了我國深空探測器著陸緩沖系統的完全自主化。
近年來，固體所研發團隊在嫦娥鋼基礎以及應用研究方面做了大量拓展性工作，并取得了重要進展：通過成分優化設計與組織調控，開發出高強韌、高吸能、高耐蝕等系列嫦娥鋼，并實現了30噸級合金批量冶煉生產；通過材料組織精準調控，研發出滿足特定要求的抗墜毀直升機起落架緩沖器產品，并通過了工程驗證；開發出基于嫦娥鋼的新型水運橋梁防撞阻尼結構，成功應用于廣東珠海大橋示范工程；基于增材制造及精密鑄造技術，研發出高比強、高吸能嫦娥鋼點陣結構，后續將在載人航天任務中發揮重要作用。（記者 徐慧媛）
來源：中安在線
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