去太空建工廠

華 章

人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機進入軌道后，其中的人和物將處于失重狀態(tài)。人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機等航天器進入軌道后，可以認為是繞地球做圓周運動，做圓周運動的物體，速度的方向是時刻改變的，因而具有加速度，它的大小等于衛(wèi)星所在高度處重力加速度的大小。這跟在以重力加速度下降的升降機中發(fā)生的情況類似，航天器中的人和物都處于完全失重狀態(tài)。

那么，在完全失重的條件下，會發(fā)生什么呢?如果地球上一旦重力消失，那么所發(fā)生的一切，就像在宇宙飛船中那樣，物體將飄在空中，液滴絕對呈球形，氣泡在液體中將不上浮。我們知道，在宇宙飛船中，宇航員站著睡覺和躺著睡覺一樣舒服，而走路則務(wù)必小心，稍有不慎，將會“上不著天，下不著地”。食物要做成塊狀或牙膏似的糊狀，以免食物的碎渣“漂浮”在空中進入宇航員的眼睛、鼻孔……

失重狀態(tài)下所發(fā)生的事情，聽起來是那么的有趣。但是，在科學(xué)家眼里，可不僅僅是好玩。他們所想的。是看看人類能夠利用失重的條件做些什么。

在失重條件下，熔化了的金屬的液滴，形狀絕對呈球形，冷卻后可以成為理想的滾珠。而在地面上，用現(xiàn)代技術(shù)制成的滾珠，并不絕對呈球形，這是造成軸承磨損的重要原因之一。

玻璃纖維(一種很細的玻璃絲，直徑為幾十微米)是現(xiàn)代光纖通信的主要部件。在地面上，不可能制造很長的玻璃纖維，因為沒等到液態(tài)的玻璃絲凝固，南于它受到重力，將被拉成小段，而在太空的軌道上，則可以制造出幾百米長的玻璃纖維。

在太空的軌道上，可以制成一種新的泡沫材料即泡沫金屬。在失重條件下，在液態(tài)的金屬中通以氣體，氣泡將不“上浮”，也不“下沉”，均勻地分布在液態(tài)金屬中，凝固后就成為泡沫金屬，這樣可以制成輕得像軟木塞似的泡沫鋼，用它做機翼，又輕又結(jié)實。

同樣的道理，在失重條件下，混合物可以均勻地混合，由此可以制成地面上不能得到的特種合金。

電子工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、核工業(yè)等部門，對高純度材料的需要不斷增加，其純度要求為“6個9”至“8個9”，即99.9999％～99.999999％。在地面上，冶煉金屬需在容器內(nèi)進行，總會有一些容器的微量元素摻入到被冶煉的金屬中。而在太空中的“懸浮冶煉”。是在失重條件下進行的，不需要用容器，消除了容器對材料的污染，可獲得純度極高的產(chǎn)品。

在電子技術(shù)中所用的晶體。在地面上生產(chǎn)時，由于受重力影響，晶體的大小受到限制，而且要受到容器的污染：而在失重條件下，晶體的生產(chǎn)是均勻的，生產(chǎn)出來的晶體也要大得多。在不久的將來，如能在太空建立起工廠，生產(chǎn)出砷化鎵的純晶體，它要比現(xiàn)有的硅晶體優(yōu)越得多，將會引起電子技術(shù)的重大突破。

在太空失重的條件下，會生產(chǎn)出地面上難以生產(chǎn)的一系列產(chǎn)品。而現(xiàn)在，建立空間工廠，已經(jīng)不再是幻想，科學(xué)家們要在太空中做各種實驗。