中國有「現實版煉丹爐」加熱3100°C破世界紀錄!將成宇宙船鎧甲
▲中國有現實版太空「煉丹爐」。(圖/翻攝央視)
記者許力方/綜合報導
中國太空站有新發現,中國航天近日將太空站的無容器材料實驗櫃,成功將鎢合金加熱至超過3100度C,刷新世界紀錄,被當局譽爲「現實版太空煉丹爐」,因爲這個「煉丹爐」能扛住火箭發動機烈焰,未來可能變成太空船的「鎧甲」。
「太上老君的煉丹爐不是神話!」《央視》24日報導,在距離地表400多公里的中國太空站,有一臺現實版的「煉丹爐」無容器材料實驗櫃,近日成功將鎢合金加熱至3100度C以上,創造新的世界紀錄。
報導提到,煉丹爐位於天和核心艙裡面的無容器材料實驗櫃,上天四年來,主要都在忙着「煉丹」,只不過煉的不是長生不老丹藥,而是能扛住火箭發動機烈焰的耐熱高手鎢合金、鈮合金等以及一些新型材料。這次成功加熱到3000度C以上,都快接近太陽表面溫度的一半,意味着未來太空材料實驗樣品可以選擇範圍也將進一步擴大,是堪比神話的硬核本領。
這項煉丹有兩大關鍵核心技術的突破。首先是讓材料乖乖聽話的「懸浮術」,在地面上融化的金屬液體,在重力影響下,會變得十分調皮,要麼像糖漿一樣黏在容器上,要麼會被重力驅使分家;不同密度的金屬,會像油和水那樣分層,根本無法形成質地均勻的合金,但到了太空微重力環境下,液態金屬會瞬間變乖,表面張力把它們捏成圓滾滾的「仙丹」,實驗櫃再透過靜電場產生的力,就能將金屬穩穩地托住、懸在半空,這時它就完全脫離了容器的接觸,既不沾染雜質也不被幹擾,真正地實現了「無容器」。
其次的技術突破是加熱金屬的「三昧真火」,其實就是實驗櫃的雙波長雷射系統,半導體雷射強攻金屬表面,二氧化碳雷射負責滲透加熱內部,再配合300瓦的大功率輸出,就算是鎢合金這種熔點極高的頑固分子,也架不住兩種雷射的聯手,被燒化成液球。
懸浮術與三昧真火的精妙配合之下,幫助科學家看清極端耐熱材料在超高溫下的真面目。例如,鎢合金熔化後會怎麼流動?冷卻時怎麼結晶?這些地面實驗永遠捕捉不到的數據,爲未來新型耐熱材料的設計鋪路,未來可能發展成宇宙飛船的「鎧甲」,能夠抵禦穿越大氣層時的烈焰,也可能化作火箭發動機的「心臟」,在極端高溫下保持穩定運轉。