2023年5月10日，长征七号运载火箭从中国文昌航天发射场点火升空，随后，将天舟六号货运飞船送入预定轨道，揭开了中国空间站应用与发展阶段的大幕。
据悉，天舟六号货物舱较此前任务有较大升级，密封舱的货物运输能力大幅提升。其中，运载的新鲜水果的重量约70公斤，约是天舟五号携带水果重量的两倍。大量水果如果保鲜？其他具有较强温度敏感性的物资如何妥善保存？中国航天科工三院306所研制的真空绝热板（“VIP”材料）再次发挥了重大作用，守护天舟逐梦苍穹。
在天舟货运飞船运送的物资中，某些关键的基础保障、医疗监测等温度敏感性较强的物资需要低温保存，以保证物资的完整和功效，低温锁柜（又称“太空冰箱”）用隔热保温材料的研制迫在眉睫。2013年，306所凭借多年在热防护材料领域的经验积累，接到了“太空冰箱”用隔热保温材料的研制任务。“太空冰箱”类似于人们日常生活中使用的冰箱，虽然在功能上都是隔热保温，但其对隔热保温材料的要求更高，不仅保温效果要更加出众，还必须满足重量轻、体积小、绝对阻燃等特性，在满足安全和保温隔热基础功能的前提下实现最大程度的减重和飞船内部空间的最大利用效率。
306所先进热防护材料研制团队第一时间就想到了气凝胶。气凝胶又被称干凝胶、蓝烟或者冻结的烟，是由胶体粒子或高聚物分子相互聚集构成的一种具有三维立体纳米多孔网络结构的材料，孔隙率高达99.8%，具有低密度、低热导率、高热稳定、高吸附性、隔音等独特性能，被誉为“改变世界的神奇材料”。
但当拿到“太空冰箱”用隔热保温材料的技术指标时，团队成员还是捏了一把汗——根据应用需求，指标要求的热导率要比现在的气凝胶更低！在此基础上，气凝胶的体积还要进一步缩小。一时之间，团队陷入“无材可用”的困境。
通过深入讨论，团队提出了解决方案：以现有气凝胶材料为基材，通过特殊工艺将现有气凝胶材料“真空化”，制备成真空绝热板。真空绝热板，英文名为Vacuum lnsulation Panel，简称“VIP”，因此也被团队成员们戏称为天舟上的“VIP”材料。经验证，这种板材的热导率降低至原有气凝胶材料的一半，且具备优异的隔气性和耐刺穿性。
2017年4月，“VIP”材料首次应用在天舟一号货运飞船的低温锁柜中；2021年5月，单片尺寸更大，隔热性能进一步提升的升级版“VIP”再次在天舟二号上得到应用；此后的每一次太空“快递”，都有“VIP”材料的守护，其性能稳定性从未发生任何变化，可靠性也经受住了时间的检验。
能够满足“极寒”和“极热”极端环境下使用要求的气凝胶一直是306所的“拳头产品”。十几年来，306所积极发挥航天材料领域的专长，开发出以高性能纳米气凝胶材料为代表的是十几个牌号的气凝胶材料，为我国航天事业跨越式发展提供材料保障。
早在2005年，306所科研人员就通过对国内外先进热防护材料领域的技术追踪，敏锐意识到到气凝胶材料在空天领域拥有的巨大应用前景。随后该所果断开始自主投入，成为国内最早开展气凝胶材料研究的单位之一。
2016年11月，为“胖5”量身定做的隔热材料护航长征五号运载火箭成功首飞，该材料以其轻薄的身形、稳定可靠的隔热性能有效隔绝发动机产生的热能，完美完成护航使命。2021年4月，使用温域覆盖-100至2500摄氏度的系列化气凝胶材料完美护航“祝融号”火星车挑战火星表面的“极寒极热”，为国家重大深空探测任务保驾护航。 截至目前，306所气凝胶相关技术和产品不仅满足多型国防武器装备和重大宇航任务研制需要，还广泛应用于民用领域，在建筑节能、新能源汽车电池隔热等领域“大显身手”，年均直接经济效益超亿元，实现了航天技术成果向民用领域的有效转化。
一关关淬炼，一次次升级。航天材料人将继续秉承“国家利益高于一切”的核心价值观，牢记“科技强军 航天报国”的企业使命，踔厉奋发，勇毅向前，为更多航天器披上“太空战甲”，为航天梦、强军梦、中国梦贡献飞航力量。
来源： 中国青年网
原文始发于微信公众号（艾邦气凝胶论坛）：天舟六号逐梦苍穹 “VIP”材料再立新功