“嫦娥一號”燃料探秘

“嫦娥一號”要完成探月飛行任務，大約要歷時一年，耗費燃料相當多。

為什么“嫦娥一號”的壽命是一年呢?這是由它自身攜帶的燃料多少決定的。一顆衛星在飛行過程中受外力影響，會逐漸偏離軌道，這時就需要借助發動機調整姿態，而燃料的多少直接決定著調整姿態的次數。因此，從某種程度上說，衛星壽命與攜帶燃料的多少及質量密切相關。為了保持“嫦娥”奔月有足夠的動力，在總重為2350千克的衛星中，有約1200千克是攜帶的燃料。

星箭燃料由常規氧化劑和常規燃燒劑組成，其中氧化劑一般為綠色四氧化二氮和四氧化二氮，它們都是有毒、強腐蝕性的。空氣中四氧化二氮濃度超過萬分之一，就開始刺激人的氣管、肺部，遇水后四氧化二氮還會生成硝酸。在國際上，衛星使用的常規氧化劑——綠色四氧化二氮的含水量標準是不同的。在一些發達國家，標準為小于或等于0.15％。但在我國，這一標準卻是小于或等于0.05％，含水量標準提高了3倍。“嫦娥一號”使用的綠色四氧化二氮，水分含量不僅達標，而且遠遠低于0.05％。

星箭燃料中的燃燒劑由無水阱、偏二甲阱、甲基阱組成，都是劇毒化學品，以火箭用量最多、毒性相對較弱的偏二甲阱來說，已達到三級中等毒性，僅次于最高的四級。偏二甲阱還有易燃、易爆、沸點低、易揮發的特性，空氣中的濃度超過0.5ppm(百萬分之一)，就會對人體的皮膚和呼吸系統產生傷害。

據了解，最早的火箭推進劑是黑火藥，源于中國。宋代馮義升發明了作為武器的固體火藥火箭。成吉思汗西征，火箭傳入西方。直到1900年以后，液體火箭才正式開始研究。俄國的齊奧爾可夫斯基和德司的H·阿伯爾提等創立了火箭理論。二戰后，各國對液體推進劑先后展開研究，直接推動了洲際導彈、人造衛星和宇宙飛船的快速發展。目前，液體推進劑有液氫、液氧、偏二甲肼、四氧化二氮等十幾種。

責任編輯／薛擁祥