ללא הטכנולוגיה של נוזלמֵימָןונוזלהֶלִיוּם, כמה מתקנים מדעיים גדולים יהיו ערימה של גרוטאות מתכת... עד כמה חשובים מימן נוזלי והליום נוזלי?

איך כבשו מדענים סיניםמֵימָןוהליום שאי אפשר להנזל? אפילו מדורגים בין הטובים בעולם? הבה נחשוף את הנושאים החמים כמו "חץ הקרח" וזליגת הליום, ונכנס יחד לפרק המפואר של התעשייה הקריוגנית של ארצי.

רקטת קרח: הנס של מימן נוזלי וחמצן נוזלי

אנחנו רקטת ה-5 של סין הארוכה, ה"הרקולס" של התעשייה האווירית, "90% מהדלק הוא נוזלימֵימָןבמינוס 253 מעלות צלזיוס וחמצן נוזלי במינוס 183 מעלות צלזיוס" - זה קרוב לגבול הטמפרטורה הנמוכה, וזה גם מקור השם "טיל הקרח".

למה לבחור מימן נוזלי?

הסיבה פשוטה: אותה מסה שלמֵימָןבעל נפח של בערך פי 800 מזה של מימן נוזלי. באמצעות דלק נוזלי, "מיכל הדלק" של הרקטה חוסך יותר מקום, והמעטפת יכולה להיות דקה יותר, כדי לשאת יותר מטענים לשמים. השילוב של מימן נוזלי וחמצן נוזלי אינו רק ידידותי לסביבה, אלא גם יכול לייצר תוספת מהירות גדולה יותר ולשפר את יעילות המנוע. זוהי הבחירה הטובה ביותר עבור דלק רקטי.

דליפת הליום: הרוצח הבלתי נראה בתחום התעופה והחלל

SpaceX הייתה אמורה במקור לבצע את משימת "השחר של כוכב הצפון" בסוף אוגוסט, אך השיגור נדחה עקב גילוי שלהֶלִיוּםדליפה לפני ההשקה. הליום משחק את התפקיד של "לתת לך יד" על הרקטה. הוא מוציא חמצן נוזלי לתוך המנוע כמו מזרק.

אוּלָם,הֶלִיוּםבעל משקל מולקולרי קטן וקל מאוד לדלוף, דבר שמסוכן ביותר לטכנולוגיית החלל. תקרית זו מדגישה שוב את חשיבותו של הליום בתחום התעופה והחלל ואת מורכבות היישום שלו.

מימן והליום: היסודות הנפוצים ביותר ביקום

מימן והֶלִיוּםהם לא רק "שכנים" בטבלה המחזורית, אלא גם היסודות הנפוצים ביותר ביקום. היתוך מימן משחרר חום והופך להליום, תופעה שמתרחשת כל יום על השמש.

ההנזלה שלמֵימָןוהליום משתמש באותה שיטת קירור, וטמפרטורות ההנזלה שלהם נמוכות ביותר, ב-253℃ ו-269℃ בהתאמה. כאשר הטמפרטורה של הליום נוזלי יורדת ל-271℃, יתרחש גם מעבר סופר נוזלי, שהוא אפקט קוונטי מקרוסקופי.

לפיתוח טכנולוגיות מתקדמות כמו מחשוב קוונטי, תהיה דרישה גוברת לסביבות טמפרטורות נמוכות במיוחד, ומדענים סינים ימשיכו להתקדם במסע בטמפרטורה נמוכה ולתרום יותר להתקדמות המדעית והטכנולוגית. מצדיעים למדענים, ותן לנו לצפות להישגיהם המבריקים בעתיד!