“神舟七號”飛船上的宇航員將實現(xiàn)中國人第一次進入太空。上?茖W家研制的一套LED照明系統(tǒng),將照亮這歷史性的一刻。昨天,記者在它的誕生地——中科院上海技術物理研究所,見到了這盞神奇的明燈。
渾身雪白,24個LED小“燈泡”各具姿態(tài)地排列在半張A4紙大小的底座上,有點像一段長滿吸盤的大章魚腿。
雖然排場比不上劇院的射燈,但這個貌不驚人的小家伙一打開,卻亮得讓人不敢正眼相對:它能在水平160度、垂直80度立體空間中,即使物體距離光源3米多,也能使物體成功被CCD照相機清晰拍攝下來。它消耗的能量卻小得驚人,只有27瓦——一盞25瓦的白熾燈只能昏暗地照亮一間小小的衛(wèi)生間。
項目負責人、中科院上海技物所張濤研究員介紹說,過去國際上在太空照明中采用氣體放電金鹵燈,功耗大、高壓、熱量高,并非理想的太空照明光源。近年來LED照明發(fā)展非常迅速,不僅光效高,而且安全可靠,很可能替代金鹵燈,成為新一代太空照明光源。這次應用到“神七”上,便是一次歷史性的嘗試。
外太空的環(huán)境十分惡劣:面對太陽時溫度熱到上百℃,背著太陽時又冷到-50多℃,還要承受宇宙中各種高能粒子不間斷的轟擊,以及飛船發(fā)射階段的種種極端惡劣的力學環(huán)境。為讓這套照明系統(tǒng)亮起在太空,科學家使出了十八般武藝:它外面這層白色的“外衣”是一種特殊的溫控白漆,不但能“吃”掉高能粒子和抵御太陽光的照射,還有超強的散熱能力。要知道,高溫對LED的亮度可具有致命的威脅,而輻射散熱是在太空的真空環(huán)境中最有效的散熱方式之一。為了使光線柔和均勻地照亮宇航員出艙活動的區(qū)域,科學家以“菲涅爾透鏡”的方式,把24個小“燈泡”排列成波浪形,每個“燈泡”的角度都經過精確的計算,同時還進行了防炫光處理,以免宇航員在黑暗的宇宙中乍見燈光,產生暈眩。
穩(wěn)定可靠,是航天器件的頭等大事。主要研制人員劉石神助理研究員告訴記者,這套照明系統(tǒng)上的24個“燈泡”互為冗余備份,即使其中一個失效,能量也會分配到其它“燈泡”上,使其它“燈泡”更亮,以彌補暗點。根據(jù)嚴格計算和測試,這套照明系統(tǒng)的平均無故障工作時間超過1百萬小時。據(jù)悉,未來運輸飛船的監(jiān)視照明,也將可能采用這種LED照明系統(tǒng),屆時亮度和照明距離還將大幅提高。
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