突破3100℃!中國空間站“煉丹爐”刷新世界紀錄
近日,中國空間站上的無容器材料實驗柜成功突破3100℃,創造了新的世界紀錄。
太上老君的煉丹爐不是神話,在距離地面大約400公里的中國空間站,一臺現實版的“煉丹爐”成功把鎢合金加熱到超過3100℃,創造了新的世界紀錄。
這臺藏在中國空間站的“太空煉丹爐”,其實就是位于天和核心艙里面的無容器材料實驗柜,上天四年來,它一直忙著“煉丹”,只不過煉的不是長生不老的丹藥,而是能扛住火箭發動機烈焰的鎢合金、鈮合金等“耐熱高手”,以及一些新型材料。
“太空煉丹爐”
隱藏哪兩大關鍵技術
現在,這臺“太空煉丹爐”又成功把鎢合金加熱到3000多℃,都快接近太陽表面溫度的一半了。這堪比神話的硬核本領,隱藏著兩大關鍵技術的突破。
首先是讓材料乖乖聽話的“懸浮術”。在地面上,熔化的金屬液體在重力影響下會變得十分調皮。它們要么會像糖漿一樣粘在容器上,要么會被重力拽著“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,液態金屬瞬間變乖,表面張力把它們捏成圓滾滾的“仙丹”,實驗柜再通過靜電場產生的力,就能將金屬穩穩托住,懸在半空。這時候它完全脫離容器接觸,既不沾雜質,也不被干擾,真正實現了“無容器”。
其次是加熱金屬的“三昧真火”,其實是實驗柜的雙波長激光系統。半導體激光“強攻”金屬表面,二氧化碳激光負責“滲透”加熱內部,再配合300瓦的大功率輸出,哪怕是鎢合金這種熔點極高的“頑固分子”,也架不住兩種激光聯手,被燒化成液球。
“懸浮術”+“三昧真火”
能捕捉到什么“硬核數據”
“懸浮術”與“三昧真火”的精妙配合,就能幫助科學家看清極端耐熱材料在超高溫下的“真面目”:比如鎢合金熔化后怎么流動、冷卻時怎么結晶,這些地面實驗永遠捕捉不到的“硬核數據”,正在為我國新型耐熱材料的設計鋪路。
未來,它們可能變成宇宙飛船的“鎧甲”,能抵御穿越大氣層時的熊熊烈焰;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。太空爐里每煉就一顆 “金丹”,意味著人類駛向星辰大海的夢想更進了一步。