Die Probenentnahme auf dem Mond ist mit hohen Temperaturen verbunden und „Chang’e“ verfügt über ein eigenes Kühlartefakt!

□ Zhu Rongkuan

Am 3. Mai wurde die Sonde Chang'e-6 vom Wenchang-Startzentrum in Hainan an Bord einer Trägerrakete vom Typ Langer Marsch 5 Yao-8 gestartet und begann damit die weltweit erste 53-tägige Reise zur Entnahme von Proben auf der Rückseite des Mondes und zur Rückkehr.

Die Chang'e-6-Sonde und die Trägerraketenkombination Langer Marsch 5 Yao-8, fotografiert am 3. Mai (Quelle: Nachrichtenagentur Xinhua)

Beim Graben auf der Mondoberfläche mit Temperaturen von über 100 Grad Celsius steht dem kleinen „Chang’e“ nicht genügend Fläche zur Wärmeableitung zur Verfügung. Jetzt ist unser eigens entwickeltes Wärmeableitungsartefakt „Wassersublimator“ an der Reihe, seinen glänzenden Auftritt hinzulegen.

Warum also kann dieser Wassersublimator Wärme ableiten? Wenn wir im heißen Sommer den Ventilator einschalten, verdunstet der Schweiß auf unserem Körper und wir fühlen uns viel kühler.

Obwohl es auf der Mondoberfläche keine Luft gibt und sich kein Wind bilden kann, verdunstet Wasser in einer Vakuumumgebung und sublimiert nach dem Gefrieren, wobei eine große Menge Wärme entzogen wird.

Der Wassersublimator besteht hauptsächlich aus vier Teilen: poröser Platte, Wasserspeichertank, Wasserleitung und Steuerventil. Wenn die Oberflächentemperatur von „Chang'e“ zu hoch ist, erhält der Wassersublimator ein Signal, mit der Arbeit zu beginnen, das Steuerventil öffnet sich automatisch und das im Wassertank gespeicherte Wasser fließt durch die Wasserleitung in die poröse Platte. Wenn eine Seite der porösen Platte der Vakuumumgebung des Mondes ausgesetzt wird, verdampfen die Wassermoleküle in der Nähe dieser Seite sofort. Dazu muss eine große Menge Wärme absorbiert werden, und das Wasser in der Platte in der Nähe von „Chang’e“ gefriert zu Eis. Der Druck in einer Vakuumumgebung ist sehr gering. Sobald die festen Wassermoleküle im Eis ihre Bindung verlieren, können sie leicht entweichen und sich in aktives Gas verwandeln. Das ist Sublimation. Durch die Sublimation wird mehr Wärme absorbiert und die Temperatur von „Chang’e“ sinkt. Unterschätzen Sie nicht die Wärme, die diese gewöhnlichen 5 Kilogramm Wasser abgeben. Dadurch kann Chang'e 20 Stunden länger unter der sengenden Sonne arbeiten.

Das Prinzip der Sublimationswärmeableitung klingt nicht kompliziert, aber es ist nicht einfach, ein Gleichgewicht zwischen Wasserzufuhr und Wasserverbrauch zu gewährleisten: Wenn zu viel Wasser auf einmal zugeführt wird, spritzt das Wasser, das keine Zeit zum Gefrieren hat, aus der porösen Platte; Bei zu geringer Wasserzufuhr kann nicht genügend Eis kondensieren und die Wärme kann nicht abgeführt werden.

Als Personen, die in erster Linie für die Qualität verantwortlich sind, müssen Designer alle Möglichkeiten berücksichtigen.

Die am häufigsten gestellte Frage von Akademiker Yang Mengfei, Chefdesigner von Chang'e-5, lautet „Warum“. Wenn jemand seinen „sieben Warums“ standhält, beweist dies, dass er über ein umfassendes Verständnis der Technologie, der Produkte und der Prozesse verfügt.

„Chinesische Astronauten werden niemals Probleme mitbringen, wenn sie ins All fliegen.“ Durch wiederholte Vetos und Debatten wurden sichere und qualitativ hochwertige Pläne entwickelt, bei Wettbewerben wurden Innovationen geschaffen und Schwierigkeiten konnten unter großem Druck überwunden werden. Es wurden unzählige Anstrengungen unternommen, um die Stufen zu bauen, die es ermöglichen, den Weltraum zu erkunden und den Mond zu erreichen.

(Der Autor ist ein Konstrukteur für die Wärmeregelung von Raumfahrzeugen in der Abteilung für allgemeines Design von Raumfahrzeugen in Peking und Gewinner des ersten Preises des 10. Nationalen Wettbewerbs zur Erklärung der Popularisierung der Wissenschaft.)