【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】人類對于未知的事物常常會懷揣好奇去探索,而宇宙的遼闊與神秘,足以吸引一代代的人為之著迷。伴隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步人類早已開始向太空“邁出”腳步,而縱觀近幾年的技術(shù)成果,宇航員“涉足”月球的同時(shí),探測器也成功的登陸到火星。
毋容置疑,人類在探索宇宙的道路上,收獲的成績是可觀的,背后涉及的技術(shù)也是偉大的,但是即便如此,對于無邊無際的宇宙來說,人類所了解的宇宙面貌不過是滄海一粟。并且我們也需要承認(rèn),在現(xiàn)有的技術(shù)下,即便是了解周圍的星球,我們都還有很多的路要走。
那么現(xiàn)階段限制人類探索宇宙的難題有哪些呢?能源和材料是關(guān)鍵。火箭和航天器是人類涉足宇宙的重要工具,而火箭的發(fā)射需要消耗大量的能源,并且在這個(gè)過程中,火箭部件屬于消耗品,因此能源和材料其實(shí)直接限制探索宇宙的“距離”。換言之,如果解決了能源和材料供給問題,那么理論上我們就可以將航天器送到更遙遠(yuǎn)的地方去。
但我們也清楚,這并非一件易事,一方面,由于我們對宇宙的了解還不夠透徹,哪里可以補(bǔ)充能源,哪里可以尋得材料我們并不熟悉;另一方面,從材料到部件,這個(gè)加工過程需要儀器設(shè)備的幫助,如今航天器上寸土寸金,攜帶大量的設(shè)備用于生產(chǎn)火箭部件似乎也是不合邏輯的。
但是最近,一項(xiàng)新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果似乎就材料方面的問題,給出了一個(gè)相對可行的方案。美國華盛頓州立大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),將少量模擬碎火星巖石與鈦合金混合后,借助3D打印可以制作出一種更堅(jiān)固、更高性能的材料。這種新材料不但可以用來制造探索火星的工具,還能用來加工火箭部件。這項(xiàng)結(jié)果為未來火星探索以及資源補(bǔ)給提供了新的思路,也為后續(xù)太空中的資源補(bǔ)給提供了新的方案。
不過這項(xiàng)技術(shù)同樣存在許多的問題需要解決,例如用于原材料生產(chǎn)的另一個(gè)重要物質(zhì)——鈦合金在宇宙中如何有效獲得是個(gè)問題,再例如加工過程中需要先使用高功率激光器將材料加熱到超過2000攝氏度使它們?nèi)刍@也就導(dǎo)致了如果現(xiàn)在宇宙種應(yīng)用該技術(shù),就需要提供高功率激光器與運(yùn)行儀器所需要的能源儲備。
好在目前該技術(shù)的研究還處于早期階段,而3D打印作為近幾年的熱門領(lǐng)域,技術(shù)也在不斷的收獲發(fā)展,推著加工技術(shù)的進(jìn)步以及研究的繼續(xù),未來很有可能可以尋求到更理想的太空材料加工方案,通過使用不同的金屬或3D打印技術(shù)獲得更好的結(jié)果。
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