Töfrandi hitaeinangrunarefni - loftgel

Yfirborð Mars er mun kaldara en jörðin, með lágmarkshita undir -100 gráðum. Hvernig leysir flakkarinn vandamálið við hitaeinangrun í svona lágum hitaumhverfi?

In fact, spacecraft in Earth orbit and probes on the lunar surface are also faced with harsh temperature environments. In order to maintain spacecraft equipment working in a relatively comfortable temperature environment, generally by putting on the spacecraft a kind of insulation called multi-layer thermal insulation components "Clothes" so that the spacecraft will not be affected whether the external environment is cold or hot.

However, the multi-layer thermal insulation component has good thermal insulation performance only in a vacuum. In the carbon dioxide gas environment of about 800Pa on the surface of Mars, its thermal insulation effect is lost. That's why the rover needs to be insulated with aerogel.

Airgel er nanopopous fast efni þar sem dreifimiðillinn er gas og kvoðuagnirnar eða fjölliða sameindirnar eru safnaðar saman í netkerfi. Grunnagnaþvermál loftgelukerfisins er 1-20 nm og svitaholastærðin er 1-100 nm. Þar sem svitaholastærðin í efninu er minni en meðal laus leið loftsameinda, er hægt að bæla lofttegundir á áhrifaríkan hátt.

So, what's so magical about aerogels?

1) Góð varmaeinangrun

The thermal conductivity of PTFE used for thermal insulation is {{0}}.27W/(m•K), while the thermal conductivity of nano-aerogels is generally 0.02W/(m•K), which is only 1/13 of that of PTFE. . This is because carbon dioxide gas is stagnant in small gaps in the Martian atmosphere, so that convective heat transfer cannot be developed. The microstructure of aerogel is relatively thin, and the heat transfer path is long, which reduces the heat conduction capacity. Therefore, the low-density nano-aerogel material is the best thermal insulation material for the thermal control system of the Mars rover.

(2) Létt þyngd

Þéttleiki járns er 7800kg/m3, sem þýðir að 1 rúmmetri af járni vegur 7,8 tonn; eðlismassi lofts er 1,29kg/m3, sem þýðir að 1 rúmmetri af lofti vegur 1,29 kíló. Þéttleiki loftgelunnar sem Mars flakkarinn notar er 30 kg/m3, sem er um 23 sinnum meiri en lofts. Við framleiðslu á aerogel er vökvinn í hlaupinu skipt út fyrir gas sem myndar mikið af holum og burðarfrumum, þannig að þéttleikinn er mjög lítill.