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

Bagaimana ilmuwan Tiongkok menaklukkanhidrogendan helium yang mustahil dicairkan? Bahkan termasuk yang terbaik di dunia? Mari kita bahas topik-topik hangat seperti "Ice Arrow" dan kebocoran helium, dan bersama-sama kita memasuki babak baru industri kriogenik negara saya.

Roket Es: Keajaiban Hidrogen Cair dan Oksigen Cair

Roket pembawa Long March 5 milik Tiongkok, “Hercules” dari industri kedirgantaraan, “90% bahan bakarnya cairhidrogenpada suhu minus 253 derajat Celsius dan oksigen cair pada suhu minus 183 derajat Celsius” – ini mendekati batas suhu rendah, dan ini juga merupakan asal nama “Ice Rocket”.

Mengapa memilih hidrogen cair?

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

Kebocoran Helium: Pembunuh Tak Terlihat di Bidang Kedirgantaraan

SpaceX awalnya dijadwalkan untuk melaksanakan misi “North Star Dawn” pada akhir Agustus, namun peluncurannya ditunda karena terdeteksinyaheliumKebocoran sebelum peluncuran. Helium berperan "membantu Anda" pada roket. Helium mengeluarkan oksigen cair ke dalam mesin seperti jarum suntik.

Namun,heliummemiliki berat molekul kecil dan sangat mudah bocor, yang sangat berbahaya bagi teknologi antariksa. Kejadian ini sekali lagi menyoroti pentingnya helium dalam 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 untuk menjadi helium, sebuah fenomena yang terjadi setiap hari di matahari.

Pencairanhidrogendan helium menggunakan metode pendinginan yang sama, dan suhu pencairannya sangat rendah, masing-masing -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 akan lingkungan bersuhu sangat rendah, dan para ilmuwan Tiongkok akan terus maju dalam perjalanan menuju suhu rendah dan berkontribusi lebih besar bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. Salut untuk para ilmuwan, dan mari kita nantikan pencapaian gemilang mereka di masa depan!