嫦娥六號(hào)返回時(shí)，以接近每秒約11.2公里的第二宇宙速度，進(jìn)入大氣層。返回器高速再入大氣層時(shí)，與大氣產(chǎn)生劇烈摩擦，返回艙就會(huì)像被包裹在火球里一樣。在這樣的環(huán)境下，要保障返回艙的天線能正常通訊，就必須有一個(gè)“金鐘罩”保護(hù)它才行。接下來(lái)，我們一起來(lái)認(rèn)識(shí)一下這個(gè)可以抵御高溫炙烤的“金鐘罩”——嫦娥六號(hào)天線透波窗。

中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽所研制的耐燒蝕天線透波窗，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐熱沖擊性能和化學(xué)穩(wěn)定性，在嫦娥六號(hào)返回器再次進(jìn)入大氣時(shí)，它起到防熱、耐燒蝕的關(guān)鍵作用，保障嚴(yán)酷的氣動(dòng)加熱環(huán)境下，返回器天線仍可以正常工作。

中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所特種無(wú)機(jī)涂層研究中心研究員 曹韞真：我手上拿的這個(gè)樣品是我們用在神舟系列飛船上的一個(gè)天線窗的樣品，嫦娥天線窗已經(jīng)在型號(hào)上應(yīng)用了，中間是石英玻璃，編織石英，比我們神舟飛船的石英玻璃窗口耐高溫性能更好。

這是一個(gè)碳石英纖維編織的窗框，在表面鍍一層比較厚的金屬鍍層，中間是天線，是可以透過(guò)微波信號(hào)的這個(gè)窗口，這樣的話又有比較好的電學(xué)增益，能夠承受比較高的溫度，保護(hù)天線系統(tǒng)的正常工作。

高溫抗氧化涂層“外衣”抵御炙熱嚴(yán)酷環(huán)境

在嫦娥六號(hào)返回的過(guò)程中，有一個(gè)很關(guān)鍵的器件，就是姿控發(fā)動(dòng)機(jī)。姿控發(fā)動(dòng)機(jī)，有點(diǎn)像汽車的方向盤，能夠精確地能控制飛行器的方向和姿態(tài)。姿控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火調(diào)姿時(shí)，要經(jīng)歷高溫炙烤，那么，在高溫環(huán)境下，如何讓返回器其他部件不受影響、正常工作呢？

據(jù)介紹，從月球到地球一共有38萬(wàn)公里，在飛回地球的過(guò)程中，嫦娥六號(hào)并不是直線運(yùn)行，而是通過(guò)姿控發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行多次軌道修正，才能最終進(jìn)入地球軌道，瞄準(zhǔn)著陸場(chǎng)，進(jìn)行精確著陸。

中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所高級(jí)工程師 孟佳：從這張圖上我們看到，它的著陸器上有很多大大小小、方向各異的小喇叭，這就是我們的姿控發(fā)動(dòng)機(jī)。它的上面我們就要用上高溫抗氧化涂層。

在整個(gè)嫦娥的著陸器、軌道器以及返回器上，都有很多高溫抗氧化的產(chǎn)品。

針對(duì)嫦娥六號(hào)的不同部位，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽所采用了多種工藝研制、具有不同吸輻比的無(wú)機(jī)熱控涂層多達(dá)10余種，這些材料可確保各儀器設(shè)備在極端環(huán)境中能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所副研究員 馮愛(ài)虎：它的工作原理就是，在發(fā)動(dòng)機(jī)溫度最高的噴嘴位置，給它熱包覆，讓它工作的時(shí)候，始終控制在30℃這種工作溫度內(nèi)。

中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所正高級(jí)工程師 于洋：這個(gè)材料比較輕，能夠吸收熱量，能夠隔熱，向外輻射的熱量很小，所以保護(hù)返回艙在返回的過(guò)程中溫度控制在一定范圍，是一個(gè)關(guān)鍵部件。

抗擊上千度高溫 給發(fā)動(dòng)機(jī)穿上“蓬蓬裙”

其實(shí)，在整個(gè)嫦娥六號(hào)任務(wù)過(guò)程中，有多次與高溫環(huán)境對(duì)抗的過(guò)程，比如嫦娥六號(hào)著陸月球時(shí)、挖土完成后上升器從月面起飛時(shí)，都要經(jīng)歷發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的過(guò)程，也就會(huì)出現(xiàn)極端高溫惡劣的環(huán)境。那怎么把發(fā)動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生的上千度的高溫隔絕開(kāi)，科研人員用到了一種特殊的多層隔熱組件。

總臺(tái)記者 竇筠韻：現(xiàn)在我手上所拿的這個(gè)材料就應(yīng)用于嫦娥六號(hào)著陸器發(fā)動(dòng)機(jī)上面。嫦娥六號(hào)著陸的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生1000℃以上的高溫，這樣的材料就好比是給發(fā)動(dòng)機(jī)穿上了一條蓬蓬裙，當(dāng)表面的溫度達(dá)到1000多攝氏度的時(shí)候，內(nèi)部溫度可以迅速降到100℃以下，起到很好的隔熱和保護(hù)作用。

這條“裙子”厚度僅為1厘米，由20多層特殊材料組成，穿上它，就在發(fā)動(dòng)機(jī)與周圍電子元器件之間形成了一道熱屏障，解決了著陸器7500N變推力發(fā)動(dòng)機(jī)以及軌道器、上升器3000N發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫?zé)岱雷o(hù)技術(shù)難題。

中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所正高級(jí)工程師 于洋：通過(guò)多層疊合可以保護(hù)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的貯箱、電子元器件正常工作溫度。上升器的發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件更惡劣，它深深地埋藏在上升器艙內(nèi)，對(duì)隔熱的要求就更高，而且發(fā)動(dòng)機(jī)距離隔熱屏的位置很近，溫度更高，我們研制了一種跟著陸器有區(qū)別、耐溫性能更好、隔熱性能更好的新型多層隔熱材料，來(lái)保護(hù)它在整個(gè)上升過(guò)程中，電子元器件處在正常溫度范圍內(nèi)。