编织绳索在航天器中的应用

　　编织绳索作为关键部件在航天器中的应用场景主要有3种:空间系绳、桁架式网状可展开天线和热刀压紧释放装置。具体而言，空间系绳通过释放和回收系绳完成微重力实验、航天器轨道控制和太空发电等复杂的科学研究任务。桁架式网状可展开天线采用绳索相互交织形成的索网结构大大降低其质量，进一步提高天线的口径和展收比，是实现星载可展开天线大型化的途径之一。热刀压紧释放装置由编织绳索和陶瓷热刀组成，绳索熔断时冲击小、无污染，可有效降低太阳翼等可展开结构解锁过程对航天器精密部件的冲击。

　　空间系绳

　　空间系绳是利用几公里甚至几百公里长的绳索，将卫星、空间站、飞船等航天器连接在一起构成的飞行系统。早期的空间系绳主要用于开展人工重力、航天器轨道控制和太空辐射测量等实验随着研究的深人，电动力系绳被提出，空间系绳在太空发电、绳系机器人、绳系交会对接、轨道垃圾回收等方面的应用价值被发现。NASA、意大利航天局（ASI）和日本空间科学研究所（ISAS）等航天机构开展了一系列的在轨应用实验，验证空间系绳技术的可行性。

　　除一些需要将铜或铝嵌人系绳作为导电材料的电动力系绳外，大部分系绳由芳纶、超高分子量聚乙烯等高性能纤维材料制成，实现了系绳质量和强度之间的平衡。但近地轨道空间环境中存在原子氧、紫外线和大量空间碎片，系绳的安全性及可靠性成为系绳任务成败的关键因素。

　　有研究表明：质量和长度相同的扁带系绳遭受致命撞击的概率要低于管状系绳；且纱线数量较多的系绳能够抵御更多空间碎片的撞击。一方面，在系绳质量和体积一定的情况下，通过合理设计系绳的编织结构与工艺参数，可提升系绳的强度和抗冲击性能。另一方面，可选择TiO2镍等涂层材料以降低系绳在经受原子氧侵蚀和紫外线辐射后的力学性能损失。