Tanpa teknologi cairhidrogendan cairhelium, beberapa fasilitas ilmiah besar akan menjadi tumpukan besi tua… Seberapa pentingkah hidrogen cair dan helium cair?

Bagaimana ilmuwan Tiongkok menaklukkannyahidrogendan helium yang tidak mungkin dicairkan? Bahkan termasuk yang terbaik di dunia? Mari kita ungkap topik hangat seperti “Ice Arrow” dan kebocoran helium, dan bersama-sama memasuki babak luar biasa industri kriogenik di negara kita.

Ice Rocket: Keajaiban Hidrogen Cair dan Oksigen Cair

Kami roket pembawa Long March 5 China, “Hercules” dari industri kedirgantaraan, “90% bahan bakarnya berbentuk cairhidrogenpada suhu minus 253 derajat Celcius dan oksigen cair pada suhu minus 183 derajat Celcius” – ini mendekati batas suhu rendah, dan juga merupakan asal mula nama “Ice Rocket”.

Mengapa memilih hidrogen cair?

Alasannya sederhana: massanya samahidrogenmemiliki volume sekitar 800 kali volume hidrogen cair. Dengan menggunakan bahan bakar cair, “tangki bahan bakar” roket menghemat lebih banyak ruang, dan cangkangnya bisa lebih tipis, sehingga mampu membawa lebih banyak muatan ke angkasa. Kombinasi hidrogen cair dan oksigen cair tidak hanya ramah lingkungan, tetapi juga mampu menghasilkan peningkatan kecepatan lebih besar dan meningkatkan efisiensi mesin. Ini adalah pilihan terbaik untuk propelan roket.

Kebocoran helium: Pembunuh tak kasat mata di bidang kedirgantaraan

SpaceX awalnya dijadwalkan untuk menjalankan misi “North Star Dawn” pada akhir Agustus, namun peluncurannya ditunda karena terdeteksinyaheliumbocor sebelum diluncurkan. Helium berperan “memberi Anda bantuan” pada roket. Ini mengeluarkan oksigen cair ke dalam mesin seperti jarum suntik.

Namun,heliummemiliki berat molekul yang kecil dan sangat mudah bocor, sehingga sangat berbahaya bagi teknologi luar angkasa. Kejadian ini sekali lagi menyoroti pentingnya helium di bidang kedirgantaraan dan kompleksitas penerapannya.

Hidrogen dan helium: unsur paling melimpah di alam semesta

Hidrogen danheliumbukan hanya “tetangga” dalam tabel periodik, tetapi juga unsur paling melimpah di alam semesta. Fusi hidrogen melepaskan panas menjadi helium, sebuah fenomena yang terjadi setiap hari di Matahari.

Pencairanhidrogendan helium menggunakan metode pendinginan yang sama, dan suhu pencairannya sangat rendah, masing-masing pada -253℃ dan -269℃. Ketika suhu helium cair turun hingga -271℃, transisi superfluida juga akan terjadi, yang merupakan efek kuantum makroskopis.

Perkembangan teknologi mutakhir seperti komputasi kuantum akan meningkatkan permintaan terhadap lingkungan bersuhu sangat rendah, dan para ilmuwan Tiongkok akan terus maju dalam perjalanan bersuhu rendah dan berkontribusi lebih banyak terhadap kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. Salut kepada para ilmuwan, dan mari kita nantikan prestasi gemilang mereka di masa depan!