2019年1月3日上午10點(diǎn)26分，嫦娥四號探測器成功著陸在月球背面東經(jīng)177.6度、南緯45.5度附近的預(yù)選著陸區(qū)，并通過“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖，揭開了古老月背的神秘面紗。此次任務(wù)實(shí)現(xiàn)了人類探測器首次月背軟著陸，這一偉大壯舉中也有著上海交通大學(xué)材料技術(shù)的應(yīng)用與支撐。

　　上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院復(fù)合材料研究所、金屬基復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張荻教授、歐陽求保教授團(tuán)隊(duì)研制的高性能SiC增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料為嫦娥四號探測器在月球背面軟著陸、“玉兔二號”月球車在月球背面巡視探測等提供材料和部件支撐，為中國邁向空間時(shí)代貢獻(xiàn)力量。

　　產(chǎn)品應(yīng)用——

　　嫦娥四號中四個(gè)關(guān)鍵載荷

　　團(tuán)隊(duì)研制的高性能SiC增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料應(yīng)用于嫦娥四號探測器中四個(gè)關(guān)鍵載荷，包括激光測距儀、三維成像儀、紅外光譜儀等星載光學(xué)儀器中的鏡筒、光學(xué)底板、框架等12種關(guān)鍵構(gòu)件。

　　星載光學(xué)儀器的任務(wù)要求其必須具有很高的分辨率和穩(wěn)定的光學(xué)性能，這就要求對結(jié)構(gòu)與器件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，所用材料必須具有足夠的尺寸穩(wěn)定性和良好的剛性等優(yōu)異的綜合性能。均要求具有很高的分辨率和穩(wěn)定的光學(xué)性能，傳統(tǒng)材料難以滿足它們的性能要求。

　　團(tuán)隊(duì)研制的SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具備輕質(zhì)、高剛性、高尺寸穩(wěn)定的特點(diǎn)，可滿足載荷結(jié)構(gòu)輕量化、不變形、尺寸穩(wěn)定的需求，解決了星載儀器高分辨率和高穩(wěn)定性的難題，為“嫦娥四號”的運(yùn)行和完成各項(xiàng)科學(xué)探測任務(wù)提供重要支撐。

　　行走棘爪——

　　成功應(yīng)用于“玉兔二號”

　　月球車在月面上開展巡視工作，要面臨惡劣復(fù)雜的空間環(huán)境和復(fù)雜未知的地形地貌的考驗(yàn)，面對人類從未探知的月球背面，月球車要經(jīng)歷復(fù)雜未知的地形地貌、惡劣復(fù)雜的空間環(huán)境的嚴(yán)酷考驗(yàn)，如“晝夜”超過300℃的溫差導(dǎo)致構(gòu)件產(chǎn)生熱應(yīng)力及熱變形、月球車在行走時(shí)要承受各種碰撞、擠壓、摩擦、磨損等。登陸月球背面的過程會非常曲折，任何細(xì)小的失誤都會引發(fā)一連串的問題，嚴(yán)重的甚至能導(dǎo)致登月失敗。用于主要與月球表面接觸的行走機(jī)構(gòu)棘爪是月球車開展月球移動探測的關(guān)鍵和難題之一。

　　團(tuán)隊(duì)研制的由SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制成的行走棘爪，成功應(yīng)用于“玉兔二號”月球車。SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有重量輕、高剛度、高耐磨、耐沖擊、尺寸穩(wěn)定等特點(diǎn)，能夠承受月球表面各種苛刻復(fù)雜的服役工況條件，為“玉兔二號”月球車在月球背面行走保駕護(hù)航。