中國(guó)空間站有個(gè)現(xiàn)實(shí)版煉丹爐 懸浮術(shù)與三昧真火創(chuàng)紀(jì)錄
近日，中國(guó)空間站上的無(wú)容器材料實(shí)驗(yàn)柜成功將溫度突破至3100℃，創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄。這臺(tái)位于天和核心艙內(nèi)的“太空煉丹爐”自上天四年以來(lái)，一直在進(jìn)行各種材料的高溫實(shí)驗(yàn)，包括鎢合金、鈮合金等耐熱材料。
這臺(tái)實(shí)驗(yàn)柜最近又成功將鎢合金加熱到超過(guò)3000℃，接近太陽(yáng)表面溫度的一半。這一成就背后隱藏著兩大關(guān)鍵技術(shù)的突破。首先是“懸浮術(shù)”，在地面上，熔化的金屬液體會(huì)受到重力影響而變得難以控制，但在太空微重力環(huán)境下，液態(tài)金屬會(huì)因表面張力形成球形，并通過(guò)靜電場(chǎng)產(chǎn)生的力被穩(wěn)穩(wěn)托住，實(shí)現(xiàn)真正的“無(wú)容器”狀態(tài)。
其次是加熱技術(shù)，實(shí)驗(yàn)柜使用雙波長(zhǎng)激光系統(tǒng)對(duì)金屬進(jìn)行加熱。半導(dǎo)體激光負(fù)責(zé)加熱金屬表面，二氧化碳激光則深入內(nèi)部加熱，配合300瓦的大功率輸出，即使像鎢合金這樣熔點(diǎn)極高的材料也能被熔化成液球。
“懸浮術(shù)”與加熱技術(shù)的結(jié)合使科學(xué)家能夠觀察到極端耐熱材料在超高溫下的真實(shí)行為，例如鎢合金熔化后的流動(dòng)性和冷卻時(shí)的結(jié)晶過(guò)程。這些數(shù)據(jù)對(duì)于設(shè)計(jì)新型耐熱材料至關(guān)重要。未來(lái)，這些材料可能用于宇宙飛船的防護(hù)層，抵御穿越大氣層時(shí)的高溫，或者作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件，在極端條件下保持穩(wěn)定運(yùn)行。每一次成功的實(shí)驗(yàn)都意味著人類探索宇宙的步伐更進(jìn)一步。
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