若是将运输火箭比方成探索天际的“游子”，那么，为了让它们扛住路径中极热隆冬的测验，大家航天机构遍及会为它们“临行密密缝”，也等于将一派片隔热材料拼接成“护体铠甲”。但是，跟着交易航天的连忙发展，面临越来越快的放射节律，这身穿了几十年的“游子身上衣”，其工序繁琐、自己千里重、可靠性不及的时弊正被急剧放大。
对此，上海交通大学朱新远讲明领衔的航天团队，以大家创举的全新材料和时间道路，用肖似喷涂的形状，为运输火箭快速“喷”出一整套轻巧、可靠、无拼缝的新式“预防衣”，改写火箭名义预注重式，奠定了我国在该鸿沟的当先地位。今天（8月26日），这一效能荣获2024年度上海市科技朝上奖独特奖。
铠甲有缝，航程难安
运输火箭要奔赴星辰大海，作念好名义预防是重要挑战。高速穿越大气时，位于箭首的整流罩得承受卓绝500℃的气流冲刷；箭体的燃料贮箱则因液氧等深低温鼓舞剂燃料，必须耐得住零下183℃的测验。经过多年探索试错，隔热结构拼接预防决策成为各航天大国的遍及礼聘。
但是，这身“铠甲”存在诸多自然不及：一方面，以手责任业为主的拼接周期长、资本高；更进击的是，由于隔热片之间存在拼缝，“铠甲”全体的可靠性有限，加工后易饱读包、脱粘，顶点情况下致使可能被高温击穿，导致可怜性后果——好意思国哥伦比亚号航天飞机失事，以及不久前天际探索公司的星舰在试飞中解体，都与热预防材料的局部失效关连。
以往，东说念主们通过干涉更多时候、资源查漏补缺。但现时，天际轨说念资源竞争愈演愈烈，要抢到天际“黄金地段”，必须抓续以快节律将卫星一批批送入天际。为此，历练出高可靠、高效能、低资本的火箭放射时间，已成为国度计谋才气。而澈底惩处火箭外层预防清贫，则是绕不开的重要一环。
一喷裁缝，火箭重生
用“颠覆”来态状朱新远团队对火箭名义预防时间的创新并不为过。简便说，其中枢等于“化拼接为喷涂”。他们研发出一类性能优异的高分子材料及开辟、工艺，可像整车厂给汽车喷漆那样，将特种热预防涂料喷在火箭外部，干燥后一体成型，杀青对火箭名义的无缝掩饰。
这一大家创举的喷涂决策之是以难以复制，是因为要跨越三大挑战：一是涂层必须“粘得牢”，要和金属、复合材料等火箭基体具有超强麇集力；二是必须“耐得住”，在高和善低温测验下不开裂、不失效；三是必须“喷得好”，涂料若是莫得填塞的流动性，就无法喷涂。
某种真义上，这三大挑战互相牵制，组成了一个“不能能三角”：思要“粘得牢、耐得住”，必须在涂料基底要素中加入大都耐高温、隔热的无机功能性填料；而一朝加入填料，又很容易使涂料浓稠如凝胶，无法喷涂，同期还会大幅减弱涂层与火箭名义的麇集力。
面临这说念横亘于大家航天界的清贫，朱新远团队创造性地提议“杂化团聚”法，可制备出一种特别的高分子材料——超支化团聚物。这类材料领有独到三维枝状结构，既像“全能胶”，能与功能填料完好麇集，还自带“妩媚剂”，可大幅缩短涂料体系的粘度。此外，其富余弹性的“枝桠”就像八爪鱼的腿，既可紧紧收拢基材，又极富韧性不易开裂。
实测标明，与拼接隔热片决策比拟，这一时间的资本和分量都缩短了80%以上，制造周期和选藏便利性也远胜以往。研发进程中，他们还借力AI，匡助推算最理思的超支化结构，加快为不同航天器定制“预防服”。当今，该材料已顺利期骗于多型号火箭，累计杀青20余次航天期骗，尤其在我国首型固体绑缚火箭“长征六号甲”为代表的任务中发扬了重要作用。
聚力成链，创新飞天
在火箭预防时间鸿沟走到寰宇前哨，不仅源于团队的学术才气，相通重要的是他们造成了“基础盘考泉源创新-中枢时间攻关-工程化期骗”的创新闭环。
师从我国有名高分子化学家颜德岳院士的朱新远，自上世纪90年代进入上海交大后，一直深耕于团聚物合成的科学前沿，经过“十年磨剑”，他和团队在2009年发明了杂化团聚制备超支化团聚物的新形状。那时，朱新远虽已预思到这种材料可用于航天，但苦于缺少具体的工程需求牵引。直到几年后，他与上海航天开辟制造总厂有限公司张崇印团队张开联结，同期联手上海宇航系统工程盘考所，沿途研发新一代火箭预防材料，整条创新链被都备买通。
在这个跨界联结体系中，上海交大主攻基础盘考和材料开发，上海宇航系统工程盘考所聚焦航天任务的需求分析、仿真考据，上海航天开辟制造总厂则素雅将实践里的新材料滚动为居品。为长远产学研用和会，在市科委推动下，各方还组建了上海市航天特种环境高分子功能材料工程时间盘及第心。最终，团队草创了一条立异性的新时间道路，突显了协同创新在就业国度计谋、冲突重要时间方面的进击价值。
如今，朱新远团队还在进一步探索新预防时间在航天鸿沟的期骗，包括为卫星、空间站等更多飘零器开发预防涂层，以升迁它们应酬寰宇射线、弘大温差等恶劣空间环境的耐受力，致使要确保“预防衣”在天际安全入伍20年。这一代表海外顶尖水平的中国决策，将为我国迈向更远的深空提供坚实因循。