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天宫二号成功发射,扒一扒将LED照明做到天上的那些事儿

  9月15日22时4分,在这个月朗风清的美好夜晚,我国第一个完全意义上的空间实验室“天宫二号”成功飞向太空。但是你们知道航天器和空间站所用的LED灯么?

 

  不管是飞船舱内还是舱外,这LED照明是不不可少的,那么问题来了,航天所用的LED照明有哪些前提?需要解决什么问题?

 

  外太空环境,你没体验过就真没那个概念,外太空环境高真空、失重、强辐射、宇宙射线,大家看看宇航员笨重的衣服就知道了,人尚且如此,那灯就不用说了。所以这个灯还必须能承受这种温差环境。

 

  其二,首先是安全,再是坚固,安全在于不能损坏,你说就修一下,地面是平常的小事,到太空说不定就花上整整一天的时间,那当然,人家走路多费劲啊。

 

  其三,就是这个散热问题和功效,不能占据航天器的能源,特别是像这种大功率的,舱外大功率照明设备交会对接灯的使用,它不仅为航天员照亮了交会对接目标,也为地球上的观众们能够亲眼见证这一激动人心的时刻提供了美轮美奂的光影效果。

 

  比如以前的神舟九号、天宫一号设备的环境试验温度从原来的-15℃~50℃提高到了-35℃~70℃,环境试验的时间也成倍增加,因此对设备中使用的元器件及原材料的质量等级有较大的提高,国产元器件的标准等级大幅提高,设备的热设计难度增加。

 

  对交会对接灯进行热设计时,既要解决近百颗LED高密度发光时的散热问题,又要保证LED的工作温度不会低于其使用临界值,还要保证交会对接灯不会成为飞船舱体的漏热源”,设计难度可见一斑。

 

  最后来给大家扒一扒LED照明在太空运用的历程:

 

  2008年9月

 

  中国神七飞船上用于航天员出舱行走以及太空图像拍摄的照明系统,是世界上第一次使用LED光源做为载人航天器的照明系统,也是中国大陆首个用于太空舱外的照明系统。

 

  2012年3月

 

  陕西神光新能源有限公司联合日本三菱化学株式会社、中村科学器械工业株式会社、北京宇极科技发展有限公司共同投资开发LED荧光粉生产线项目落户西安航天基地。

 

  2012年6月

 

  中国神九与天宫对接,这标志着中国已经掌握了不同航天器之间对接的关键技术,并将朝向建设中国自身的空间站跨出一大步。此次交会对接采用大功率LED作为聚光照明光源,这在国内外尚属首次。

 

  2012年8月

 

  位于美国亚利桑那州的N 次方环球技术有限公司(NthDegree)与美国宇航局签署了一项合约,轻质LED墨水将成太空用光源。

 

  2013年1月

 

  神光皓瑞公司的新型LED外延片及芯片生产项目在西安航天基地试产成功。由该型外延片制成的成品灯能将1瓦电能转化为100ML(光亮度单位)光能,比目前全球市场通用的LED成灯光效能提高约3成。该项目技术团队负责人是中国“芯片教父”张汝京博士。

 

  2013年8月

 

  美国宇航局对波音公司的CST-100航天器进行了飞行状态评估测试,LED设备入驻波音航天器太空舱。CST-100航天器的一个特征是机舱内部发出的紫色光芒。这是波音公司的“天空内饰”,使用LED照明来为宇航员创造更平静的环境。

 

  2013年10月

 

  美国宇航局决定为国际空间站的宇航员们提供太空种植的可食用蔬菜,首批将栽培6株莴苣,由粉红LED灯提供光合作用所需光线。太空莴苣种植28天后就能成熟,达到可以食用的程度。以往试验已经证明,零重力环境并不会对这些蔬菜的生长造成影响。在太空种植食材可很好地解决未来长途太空旅行中新鲜食物供给这一难题。

 

  2014年9月

 

  美国宇航局与波音公司签订了一份价值为42亿美元的合同,用于为NASA的商业载人航天项目打造CST-100载人航天飞船。CST-100上将采用波音公司的LED“Sky Lighting”技术。

 

  今年7月11日

 

  三安光电与上海航天电子通讯设备研究所签订了《战略合作协议》。上海航天电子通讯设备研究所是中国航天科技集团公司所属的专门从事航天电子技术研究、产品开发和生产的专门事业单位。


 

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