当试图修复在地球轨道上运行的航天器上的结构凹陷时,会面临一个难题:虽然需要热量来修复凹陷,但却不能直接加热整个航天器。传统的烤箱效率太低,体积也太大,而且对于如此狭小的空间来说,其成本实在过高。 因此,我们采用了短波红外辐射器。可以将其视为一种“热能手术工具”。与浪费时间去加热周围的空气不同,短波红外辐射器能够将能量直接传递到航天器的合金或复合材料表面,从而直接作用于凹陷处的分子,形成局部的高温区。 这种方法的效率非常高。几乎可以立即达到所需的温度,这样就不必再等待材料固化了。 不过,要实现这一效果,就需要使用高功率的石英灯。因为需要足够的能量来触发合金中的“材料记忆效应”,或者让复合材料中的树脂迅速固化。但必须小心操作,因为如果温度控制不当,就有可能破坏凹陷处周围结构的完整性。 我们通常将这类辐射器以模块化的方式组合使用。如果凹陷较大,只需增加更多的模块即可。还有一个实用的建议:必须使用耐高温的电缆,否则一旦辐射器开始工作,电缆的绝缘层就会立刻熔化。 不过,这里有个问题:高强度的红外辐射具有很强的破坏性。因为在修复部位与寒冷的机身之间会产生巨大的温差,这可能会在金属内部产生应力。 所以,冷却阶段同样重要。必须让部件慢慢、稳定地固化,否则所有的努力都会白费。