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,一台現實版的「煉丹爐」成功把鎢合金加熱到超過3100℃,創造了新的世界紀錄。
這台藏在中國空間站的「太空煉丹爐」,其實就是位於天和核心艙裡面的無容器材料實驗櫃,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,這台「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。它們要麼會像糖漿一樣粘在容器上,要麼會被重力拽著「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」,實驗櫃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」,其實是實驗櫃的雙波長激光系統。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」
能捕捉到什麼「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」:比如鎢合金熔化後怎麼流動、冷卻時怎麼結晶,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」,能抵禦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。
來源:央視新聞
編輯:姜蕾
審核:陳唯一
終審:付曉海