太空實(shí)驗(yàn)引領(lǐng)新材料發(fā)展

要在太空中做微重力條件需要與眾不同的裝備，目前國(guó)際上材料科學(xué)研究都有哪些裝備，走過了怎么樣的道路呢？我們這次“天宮二號(hào)”做的這套裝置經(jīng)過了哪些考驗(yàn)？

我們從1987年第一次做太空材料試驗(yàn)到現(xiàn)在有30年的歷史了，這次“天宮二號(hào)”和之前的裝置相比有什么不同呢？第一點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，從訪問衛(wèi)星到飛船，失重狀態(tài)只能維持幾個(gè)小時(shí)，但這次我們的“八卦爐”在太空度過了一個(gè)多月的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)間最少500多個(gè)小時(shí)，可以滿足更多類別材料的實(shí)驗(yàn)需求。第二點(diǎn)是這次由航天員參與實(shí)驗(yàn)操作，這是前所未有，正是因?yàn)榭梢愿鼡Q樣品可以一次做18個(gè)樣品，樣品數(shù)量比以前有了很大的提高。第三點(diǎn)是增加了傳感器裝置，這些傳感器可以為我們將來拿到第一手太空中的傳熱數(shù)據(jù)，為我們將來在太空中的實(shí)驗(yàn)提供很多有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

人類歷史上第一次在太空中進(jìn)行材料研究是前蘇聯(lián)人做的。1969年10月11日蘇聯(lián)聯(lián)盟6號(hào)飛船升空，這是人類首次用火焊接爐成功進(jìn)行鋁合金、鈦合金和不銹鋼焊接的實(shí)驗(yàn)。兩年以后，1971年美國(guó)人在阿羅波14號(hào)上第一次做了太空材料實(shí)驗(yàn)。1987年8月1日，在我國(guó)第9顆返回式衛(wèi)星上，科學(xué)家利用空間多用途材料加工爐開展了砷化鎵的材料學(xué)實(shí)驗(yàn)。今年4月，我國(guó)科學(xué)家在“實(shí)踐十號(hào)”返回式衛(wèi)星上利用多功能材料合成爐做了多種材料的實(shí)驗(yàn)。接著就是在“天宮二號(hào)”上，我們使用的綜合材料實(shí)驗(yàn)裝置。

整個(gè)太空材料科學(xué)研究的歷史僅有四五十年，美國(guó)、俄羅斯、歐洲等已經(jīng)完成了上千次的太空材料實(shí)驗(yàn)，共計(jì)完成材料實(shí)驗(yàn)僅十幾次，獲得材料樣品幾十種，實(shí)驗(yàn)次數(shù)和樣品數(shù)量相對(duì)較少。每次實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)都非常寶貴。