最近,我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”在文昌航天發(fā)射場成功升空,在此次火星探測是我國行星探測階段的首次任務(wù),也是我國深空探測領(lǐng)域全新的里程碑,隨著我國航天事業(yè)的飛速發(fā)展,或許在不遠(yuǎn)的將來,就能看到我國宇航員深入太空并登陸火星。
不過想要完成這一壯舉,還需要在很多方面進行創(chuàng)新突破。本次天問一號就需經(jīng)歷7個月的太空旅行才能到達火星。在漫長的火星太空旅程中,一方面要為宇航員提供更方便的操控飛船方式,還要為飛船提供更多燃料,保證飛船能夠順利到達及返回。據(jù)了解,為了增加宇航員對航天飛船的操控,馬斯克的 SpaceX制造的DM-2 龍飛船(Crew Dragon)就摒棄了傳統(tǒng)航天飛船中慣用的各類儀表、操作按鈕的全手動機械控制,而是使用三塊大型液晶觸摸控制屏進行各類指令操控,幫助宇航員更方便的操控飛船。
隨著顯示技術(shù)的進步,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)更適合航空航天領(lǐng)域的屏幕,那就是柔性屏。相較于剛性顯示屏,柔性屏除了能為宇航員提供便捷的操控體驗,重量更是極大的優(yōu)勢。據(jù)了解,由柔宇推出的全球最薄柔性屏的厚度僅有0.01毫米,一塊約8英寸的顯示模組重量僅有幾克。
在航天領(lǐng)域,設(shè)備重量對于航天器來說則是至關(guān)重要。設(shè)備越重,發(fā)射升空需要燃料也就越多,多數(shù)火箭的燃料重量要占到火箭總重量的90%左右。發(fā)射成本更能看出重量的關(guān)鍵性——我國最具商業(yè)優(yōu)勢的快舟一號甲火箭,其發(fā)射成本也要高達約每公斤1萬美元。對于火箭、航天飛船等航天器來說,為了保證自身堅固,主體常常使用高密度材料,結(jié)構(gòu)重量無法減輕,想要減輕重量只能從飛船內(nèi)的儀器設(shè)備入手。要知道,目前各國主要載人飛船的重量都在20噸左右,其中除去防火外衣和結(jié)構(gòu)重量,各類電子設(shè)備依然達到數(shù)噸重。如果將儀表盤、操縱桿、按鈕等替換為柔性屏,就能夠大幅減輕設(shè)備重量。
同時,柔性屏纖薄的體積也是一大優(yōu)勢。太空艙的空間十分狹小,美國獵戶座航天飛船擁有19.5立方米加壓密封艙,但其中可供宇航員活動的空間僅約9立方米,可見大量儀器設(shè)備、儀表盤、按鈕、操控桿占據(jù)了密封艙內(nèi)一半的空間,而如果采用柔性屏作為操作平臺的話,則可以大幅減少儀表盤、按鈕、操控桿占用的空間,為宇航員提供更大、更舒適的居住空間。此外,柔性屏還具有韌性,不易碎裂,更加安全等優(yōu)勢。柔宇推出的第三代蟬翼全柔性屏,就可以承受20余萬次彎折。
除了柔性屏幕,柔性電路板也是柔性電子技術(shù)的主流研發(fā)方向,隨著技術(shù)的不斷成熟,柔性電路板也能與柔性屏搭配使用,減輕電子設(shè)備的重量和體積。
以柔性屏為代表的柔性電子技術(shù)已經(jīng)引起航空公司關(guān)注??罩锌蛙嚲团c柔宇開展戰(zhàn)略合作,探索柔性屏在航空領(lǐng)域的應(yīng)用。此前,柔宇科技與空客聯(lián)合研發(fā)適用于空中客車機艙的可折疊全柔性屏,大小約8英寸,可觸控交互、顯示行李艙容量、實時播放機艙信息。同時,由于重量遠(yuǎn)輕于傳統(tǒng)剛性屏,如果機艙內(nèi)屏幕替換為柔宇柔性屏,能讓空中客車的一架飛機每年節(jié)省油耗達百萬美元;
不論是航空還是航天領(lǐng)域,對于設(shè)備的要求都極為相似。空中客車與柔宇的合作,可以看作柔性屏在航空、航天領(lǐng)域探索柔性電子技術(shù)應(yīng)用的起點。雖然目前飛機、飛船等操作系統(tǒng)依然多使用機械操作方式,保留人對飛行器的絕對可控,但在SpaceX龍飛船應(yīng)用觸控屏、空中客車與柔宇合作這樣的創(chuàng)新探索下,飛機、飛船上的人機交互將更加智能、更加便利,相信在不遠(yuǎn)的未來,宇航員將通過點擊柔性屏操控飛船,向太空的更深處探索宇宙的奧秘。
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