航天冰箱科普：七入太空的海尔智慧

4月16日，三名航天员完成为期六个月的太空“出差”任务顺利返航，在人类探索太空的进程上，代表中国写下了浓墨重彩的一笔。

中华民族对飞天的渴望、对未知太空的向往已延续千年。如今，“欲上青天揽明月”的壮志早已变为现实，在天宫空间站“天和”核心舱的每一个角落，都凝聚着大量的中国智慧。

来自海尔的智慧，藏在两台特殊的“航天冰箱”里。从2011年到2022年，从神舟八号到神舟十三号，海尔航天冰箱已“七入太空”，成为中国载人航天项目的“标配”。

这打破了国外长达30年的技术垄断，中国也由此成为继美国、俄罗斯之后第三个掌握航天冰箱核心技术的国家。作为这一项目的主要负责人，青岛海尔生物医疗股份有限公司副总经理陈海涛在接受采访时为大家详细介绍了航天冰箱技术研发的过程与相关问题。

一问：航天冰箱是干啥的？和家里的冰箱有啥不一样？

陈海涛：是为太空环境“特别定制”的冰箱。

顾名思义，航天冰箱是用于太空环境的低温储存设备，根据用途又分为医用冷储箱和食品冷藏箱。

医用冷储箱用来存储空间医学、生物试验样本，以开展在轨医学和生物方面的科研，支撑人员在空间站长期驻留；食品冷藏箱用来存储航天员在空间站每天的食物。

由于太空环境极其特殊，航天冰箱的性能、设计等也跟家用冰箱大有不同。在太空微重力的环境下，物品是漂浮状态，这就需要保持物品稳定的同时又要方便取放。此外，家用冰箱主要采用压缩机制冷，但在太空微重力的环境下，气体和液体不能靠重力分开，成熟的蒸气式压缩机制冷技术不适用，需要探索其他制冷技术。

二问：冰箱要上天，到底难不难？

陈海涛：难，轻、强、稳、智、省，处处是坎。

一是“轻”。载人航天项目要求非常高，产品研发都要精确到克。为把航天冰箱做“轻”，我们通过制冷系统选择、结构紧凑性设计、保温层厚度减半等把重量一克一克往下减，实现了箱体重量比项目要求的设计限值还低25%。

二是“强”。火箭发射阶段，神舟飞船会经受振动、冲击、噪声等各种极限考验，这要求航天冰箱具备更高强度结构，承受振动12g和冲击500g的瞬间最大加速度，相当于航天冰箱要承受自身重量500倍的瞬间冲击，这一指标超过了飞机零部件抗振动、抗冲击的要求。

三是“稳”。在发射阶段是“超重”带来的强度考验，进入太空中则是“失重”带来的稳定考验。想象一下空间站里航天员们一打开冰箱，苹果、酸奶到处飘，会带来很大的麻烦，所以航天冰箱要设计得既能固定物品，又能方便航天员取放。为此，我们试验了金属材料、弹簧结构等多种材质和方案，最后设计了一种防护网，方便取放的同时还耐菌，航天员实际使用后反馈不错。

四是“智”。航天员在轨的时候要管理很多设备，要处理的任务非常多。为给航天员“减负”，我们在航天冰箱上应用了物联网技术，冰箱可以连到内部局域网上，航天员通过一个类似PAD的手持终端就能完成开关机、温度设定等，这是国际空间站也没有的方案。更厉害的是，航天冰箱离地球表面约400千米的距离，也可以和地面的国家航天中心联网，航天员休息的时候就有地面工作人员来照看这些设备。