بدون تكنولوجيا السائلهيدروجينوالسائلهيليومقد تكون بعض المنشآت العلمية الكبيرة كومة من الخردة المعدنية... ما مدى أهمية الهيدروجين السائل والهيليوم السائل؟

كيف انتصر العلماء الصينيونهيدروجينوالهيليوم الذي من المستحيل تسييله؟ حتى رتبة من بين الأفضل في العالم؟ دعونا نكشف عن المواضيع الساخنة مثل "سهم الجليد" وتسرب الهليوم، وننتقل إلى الفصل الرائع من صناعة التبريد في بلدي معًا.

صاروخ الجليد: معجزة الهيدروجين السائل والأكسجين السائل

نحن الصاروخ الحامل الصيني لونج مارش 5، "هرقل" لصناعة الطيران، "90% من الوقود سائل"هيدروجينعند درجة حرارة -253 درجة مئوية تحت الصفر والأكسجين السائل عند درجة حرارة -183 درجة مئوية تحت الصفر" - وهذا قريب من حد درجة الحرارة المنخفضة، وهو أيضًا أصل اسم "صاروخ الجليد".

لماذا تختار الهيدروجين السائل؟

والسبب بسيط: نفس الكتلةهيدروجينيبلغ حجمه حوالي 800 مرة حجم الهيدروجين السائل. باستخدام الوقود السائل، يوفر "خزان الوقود" الخاص بالصاروخ مساحة أكبر، ويمكن أن تكون القشرة أرق، وذلك لحمل المزيد من الأحمال إلى السماء. إن الجمع بين الهيدروجين السائل والأكسجين السائل ليس صديقًا للبيئة فحسب، بل يمكنه أيضًا إنتاج زيادة أكبر في السرعة وتحسين كفاءة المحرك. إنه الخيار الأفضل لوقود الصواريخ.

تسرب الهيليوم: القاتل غير المرئي في مجال الطيران

وكان من المقرر أصلا أن تقوم شركة SpaceX بتنفيذ مهمة "North Star Dawn" في نهاية أغسطس، لكن الإطلاق تم تأجيله بسبب اكتشاف جسم فضائي.هيليومتسرب قبل الإطلاق. يلعب الهيليوم دور "مساعدتك" على الصاروخ. يقوم بإخراج الأكسجين السائل إلى المحرك مثل الحقنة.

لكن،هيليومله وزن جزيئي صغير وسهل التسرب، وهو أمر خطير للغاية بالنسبة لتكنولوجيا الفضاء. تسلط هذه الحادثة الضوء مرة أخرى على أهمية الهيليوم في مجال الطيران ومدى تعقيد تطبيقه.

الهيدروجين والهيليوم: العناصر الأكثر وفرة في الكون

الهيدروجين وهيليومليست فقط "جيرانًا" في الجدول الدوري، ولكنها أيضًا العناصر الأكثر وفرة في الكون. يُطلق اندماج الهيدروجين الحرارة ليتحول إلى الهيليوم، وهي ظاهرة تحدث كل يوم على الشمس.

التسييلهيدروجينوالهيليوم يستخدمان نفس طريقة التبريد، ودرجات حرارة التسييل الخاصة بهما منخفضة للغاية، عند -253 درجة مئوية و -269 درجة مئوية على التوالي. عندما تنخفض درجة حرارة الهيليوم السائل إلى -271 درجة مئوية، سيحدث أيضًا تحول في السوائل الفائقة، وهو تأثير كمي مجهري.

وسيكون لتطوير التقنيات المتطورة مثل الحوسبة الكمومية طلب متزايد على البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة للغاية، وسيواصل العلماء الصينيون المضي قدما في رحلة درجات الحرارة المنخفضة والمساهمة بشكل أكبر في التقدم العلمي والتكنولوجي. تحية للعلماء، ولنتطلع إلى إنجازاتهم الرائعة في المستقبل!