Không có công nghệ chất lỏnghydrovà chất lỏngheli, một số cơ sở khoa học lớn sẽ trở thành đống sắt vụn… Hydro lỏng và heli lỏng quan trọng như thế nào?

Các nhà khoa học Trung Quốc đã chinh phục như thế nàohydrovà heli không thể hóa lỏng? Thậm chí còn được xếp vào hàng tốt nhất thế giới? Hãy cùng khám phá những chủ đề nóng hổi như "Mũi tên băng" và rò rỉ heli, và cùng nhau bước vào chương huy hoàng của ngành công nghiệp đông lạnh nước tôi.

Tên lửa băng: Phép màu của hydro lỏng và oxy lỏng

Tên lửa đẩy Trường Chinh 5 của Trung Quốc, “Hercules” của ngành hàng không vũ trụ, “90% nhiên liệu là chất lỏnghydroở nhiệt độ âm 253 độ C và oxy lỏng ở nhiệt độ âm 183 độ C” – gần với giới hạn nhiệt độ thấp và cũng là nguồn gốc của tên gọi “Ice Rocket”.

Tại sao nên chọn hydro lỏng?

Lý do rất đơn giản: cùng một khối lượnghydroCó thể tích gấp khoảng 800 lần hydro lỏng. Sử dụng nhiên liệu lỏng, "thùng nhiên liệu" của tên lửa tiết kiệm không gian hơn, vỏ tên lửa có thể mỏng hơn, giúp mang được nhiều tải trọng hơn. Sự kết hợp giữa hydro lỏng và oxy lỏng không chỉ thân thiện với môi trường mà còn có thể tăng tốc độ đáng kể và cải thiện hiệu suất động cơ. Đây là lựa chọn tốt nhất cho nhiên liệu tên lửa.

Rò rỉ khí heli: Kẻ giết người vô hình trong lĩnh vực hàng không vũ trụ

SpaceX ban đầu được lên kế hoạch thực hiện sứ mệnh "North Star Dawn" vào cuối tháng 8, nhưng vụ phóng đã bị hoãn lại do phát hiệnhelirò rỉ trước khi phóng. Heli đóng vai trò “giúp bạn điều khiển” tên lửa. Nó đưa oxy lỏng vào động cơ như một ống tiêm.

Tuy nhiên,heliHeli có khối lượng phân tử nhỏ và rất dễ rò rỉ, điều này cực kỳ nguy hiểm đối với công nghệ vũ trụ. Sự cố này một lần nữa nhấn mạnh tầm quan trọng của heli trong lĩnh vực hàng không vũ trụ và tính phức tạp của ứng dụng này.

Hydro và heli: những nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ

Hydro vàhelikhông chỉ là những “hàng xóm” trong bảng tuần hoàn, mà còn là những nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ. Phản ứng tổng hợp hydro giải phóng nhiệt để tạo thành heli, một hiện tượng xảy ra hàng ngày trên Mặt Trời.

Sự hóa lỏng củahydrovà heli sử dụng cùng một phương pháp làm lạnh, và nhiệt độ hóa lỏng của chúng cực kỳ thấp, lần lượt là -253℃ và -269℃. Khi nhiệt độ của heli lỏng giảm xuống -271℃, quá trình chuyển đổi siêu lỏng cũng sẽ xảy ra, đây là một hiệu ứng lượng tử vĩ mô.

Sự phát triển của các công nghệ tiên tiến như điện toán lượng tử sẽ đòi hỏi ngày càng nhiều môi trường nhiệt độ cực thấp, và các nhà khoa học Trung Quốc sẽ tiếp tục tiến bước trên hành trình nhiệt độ thấp, đóng góp nhiều hơn nữa cho tiến bộ khoa học công nghệ. Xin gửi lời chào trân trọng đến các nhà khoa học, và chúng ta hãy cùng chờ đón những thành tựu rực rỡ của họ trong tương lai!