Revelando el milagro científico del hidrógeno y el helio

Sin la tecnología del líquido.hidrógenoy liquidohelio, algunas grandes instalaciones científicas serían un montón de chatarra… ¿Qué importancia tienen el hidrógeno líquido y el helio líquido?

¿Cómo conquistaron los científicos chinos?hidrógenoy helio que son imposibles de licuar? ¿Incluso estar entre los mejores del mundo? Revelemos temas candentes como la “flecha de hielo” y las fugas de helio, y entremos juntos en el magnífico capítulo de la industria criogénica de mi país.

Cohete de hielo: el milagro del hidrógeno líquido y el oxígeno líquido

Nosotros, el cohete portador chino Gran Marcha 5, el “Hércules” de la industria aeroespacial, “el 90% del combustible es líquidohidrógenoa -253 grados Celsius y oxígeno líquido a -183 grados Celsius” – esto está cerca del límite de baja temperatura, y también es el origen del nombre “Ice Rocket”.

¿Por qué elegir hidrógeno líquido?

La razón es simple: la misma masa dehidrógenoTiene un volumen de aproximadamente 800 veces el del hidrógeno líquido. Al utilizar combustible líquido, el “tanque de combustible” del cohete ahorra más espacio y la carcasa puede ser más delgada para transportar más cargas al cielo. La combinación de hidrógeno líquido y oxígeno líquido no sólo es respetuosa con el medio ambiente, sino que también puede producir un mayor incremento de velocidad y mejorar la eficiencia del motor. Es la mejor opción para el propulsor de cohetes.

Fuga de helio: el asesino invisible en el ámbito aeroespacial

Inicialmente, SpaceX tenía previsto llevar a cabo la misión “North Star Dawn” a finales de agosto, pero el lanzamiento se pospuso debido a la detección deheliofuga antes del lanzamiento. El helio desempeña el papel de “echarte una mano” en el cohete. Emite oxígeno líquido al motor como una jeringa.

Sin embargo,heliotiene un peso molecular pequeño y es muy fácil de filtrar, lo que es extremadamente peligroso para la tecnología espacial. Este incidente pone de relieve una vez más la importancia del helio en el campo aeroespacial y la complejidad de su aplicación.

Hidrógeno y helio: los elementos más abundantes del universo

Hidrógeno yhelioNo sólo son “vecinos” en la tabla periódica, sino también los elementos más abundantes del universo. La fusión del hidrógeno libera calor para convertirse en helio, un fenómeno que ocurre todos los días en el sol.

La licuefacción dehidrógenoy el helio utilizan el mismo método de refrigeración y sus temperaturas de licuefacción son extremadamente bajas, de -253 ℃ y -269 ℃ respectivamente. Cuando la temperatura del helio líquido cae a -271 ℃, también se producirá una transición superfluida, que es un efecto cuántico macroscópico.

El desarrollo de tecnologías de vanguardia como la computación cuántica generará una demanda cada vez mayor de entornos de temperaturas extremadamente bajas, y los científicos chinos seguirán avanzando en el viaje hacia las bajas temperaturas y contribuyendo más al progreso científico y tecnológico. ¡Saludos a los científicos y esperemos con ansias sus brillantes logros en el futuro!


Hora de publicación: 16 de octubre de 2024