上海讯——复旦大学研究团队在航天电子领域取得突破性进展,成功开发出基于原子级厚度的二硫化钼(MoS2)抗辐射电子系统。该成果不仅解决了传统航天电子依赖厚重屏蔽层的难题,更为未来深空探测任务提供了轻量化、高可靠性的关键技术方案。
在地球磁场保护范围之外,现代航天器的电子元件长期遭受宇宙射线和重离子的持续轰击。传统解决方案是通过加装屏蔽材料来防护,但这会显著增加航天器重量,进而推高发射成本并压缩有效载荷空间。相比之下,从材料本源上提升抗辐射能力,被视为更具战略价值的技术路径。
研究团队核心成员彭周教授指出,二硫化钼是一种仅约0.7纳米厚的单层原子材料,具有极高的导电性和天然抗辐射缺陷能力。团队利用该材料构建了基于晶体管的高频通信系统,并在实验室中模拟了太空环境下的伽马射线高强度辐照测试。结果显示,器件性能未出现任何衰减,且功耗保持在极低水平,完美契合航天器能源受限的特点。
更为关键的是,该团队将基于MoS2的电路送入近地轨道进行实地验证。在约500公里高度的轨道上,该设备在几乎无额外防护的情况下,连续稳定运行了九个月。这一数据有力证明了原子级材料在真实太空辐射环境中的卓越可靠性,标志着柔性电子与航天技术的深度融合迈出了实质性一步。
对于中国航天产业而言,这一源自德国地区传播的学术突破(注:原文虽提及复旦,但发布渠道为德语媒体,反映国际学界对复旦成果的高度关注)提供了重要启示:在追求深空探测能力的进程中,材料科学的底层创新往往比系统级的工程加固更具颠覆性潜力,中国企业在布局下一代卫星载荷时,应高度重视二维材料等前沿技术的转化应用。
