液態(tài)金屬是什么？如何用它在太空中做實(shí)驗(yàn)？一文揭秘→

在自然界，有一類奇妙的金屬，它們?cè)诔叵率且后w，可以像水一樣自由流動(dòng)，但卻擁有金屬的特性，同時(shí)當(dāng)溫度降低時(shí)，它們可以從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，從而展現(xiàn)出更為典型的金屬特性，這樣的金屬在太空如何做實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

昨天（28日），中國載人航天工程辦公室發(fā)布了“太空實(shí)驗(yàn)室”的最新動(dòng)態(tài)，對(duì)“首次液態(tài)金屬空間熱管理在軌試驗(yàn)”進(jìn)行了揭秘。液態(tài)金屬是什么？本次試驗(yàn)取得了哪些成果？未來將如何應(yīng)用？

(資料圖片)

液態(tài)金屬是一種不定型可流動(dòng)的液體金屬

液態(tài)金屬是一種不定型、可流動(dòng)的液體金屬，它是一系列低熔點(diǎn)金屬以及合金材料的統(tǒng)稱，在室溫或較低的加熱溫度下呈液態(tài)并且兼具流動(dòng)性，具有導(dǎo)電性強(qiáng)、導(dǎo)熱率高、黏度低和液態(tài)溫區(qū)廣等特點(diǎn)。

液態(tài)金屬熱管理試驗(yàn)裝置，安裝于空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙航天基礎(chǔ)試驗(yàn)機(jī)柜內(nèi)，采用低熔點(diǎn)、生物安全性高且化學(xué)特性穩(wěn)定的鉍基金屬，在空間微重力環(huán)境下開展流動(dòng)散熱和相變控溫技術(shù)的特性研究和試驗(yàn)驗(yàn)證。

液態(tài)金屬熱管理試驗(yàn)裝置在軌開展液態(tài)金屬流動(dòng)換熱技術(shù)和相變控溫技術(shù)的空間環(huán)境試驗(yàn)，驗(yàn)證金屬快速熔化、電磁驅(qū)動(dòng)、密封和膨脹防護(hù)等液態(tài)金屬散熱關(guān)鍵技術(shù)，獲取對(duì)流換熱特性、相變控溫曲線等重要數(shù)據(jù)，為我國未來空間應(yīng)用液態(tài)金屬高效熱控技術(shù)提供技術(shù)驗(yàn)證和數(shù)據(jù)支持。

太空實(shí)驗(yàn)室全能多面手：航天基礎(chǔ)試驗(yàn)機(jī)柜

液態(tài)金屬熱管理試驗(yàn)裝置安裝于空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙航天基礎(chǔ)試驗(yàn)機(jī)柜內(nèi)，這個(gè)試驗(yàn)機(jī)柜只有一個(gè)書柜大小，但卻像一個(gè)太空實(shí)驗(yàn)的多面手，可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目。

航天基礎(chǔ)試驗(yàn)機(jī)柜高約2米，寬1米左右，設(shè)計(jì)壽命為15年。機(jī)柜最多可以容納13個(gè)載荷，首次任務(wù)中搭載了5個(gè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中多個(gè)項(xiàng)目是國際首次在軌進(jìn)行。

航天基礎(chǔ)試驗(yàn)機(jī)柜不僅可以根據(jù)載荷大小，提供不同的試驗(yàn)空間，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度、供電、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葼顟B(tài)，從而保證每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目順利進(jìn)行。

航天科技集團(tuán)五院航天技術(shù)試驗(yàn)領(lǐng)域研制人員 楊金祿：在一個(gè)非常有限的空間內(nèi)，既要保證我支持的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量盡可能多，體積盡可能大，同時(shí)對(duì)四類接口提供標(biāo)準(zhǔn)化支持，這樣在特定的約束條件下來實(shí)現(xiàn)這些功能，實(shí)際上對(duì)它是一個(gè)比較大的挑戰(zhàn)。到目前為止，機(jī)柜的狀態(tài)也是非常好，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也取得了一些比較重大的實(shí)驗(yàn)成果。

按照計(jì)劃，航天基礎(chǔ)試驗(yàn)機(jī)柜將持續(xù)進(jìn)行各類航天技術(shù)試驗(yàn)，在首批實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成后，航天員將更換新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，最大程度利用空間環(huán)境開展更多試驗(yàn)。

國家太空實(shí)驗(yàn)室研究平臺(tái)學(xué)科覆蓋全面

目前，我國已經(jīng)建成了功能完善、性能國際先進(jìn)的國家太空實(shí)驗(yàn)室研究平臺(tái)，學(xué)科覆蓋全面。在中國空間站艙內(nèi)，包括航天基礎(chǔ)試驗(yàn)機(jī)柜在內(nèi)的25個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜，與一系列艙外設(shè)施接口，能夠支持空間生命科學(xué)與生物技術(shù)、空間天文與天體物理等諸多學(xué)科方向的研究與應(yīng)用，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)柜或艙外設(shè)施都可以說是一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)室。

中國空間站部分項(xiàng)目成果為載人登月"蓄力"

中國空間站2022年底全面建成后，正式進(jìn)入10年以上的應(yīng)用與發(fā)展階段。據(jù)中國載人航天工程新聞發(fā)言人此前介紹，當(dāng)前，中國空間站部分項(xiàng)目成果，為未來載人月球探測與深空探測任務(wù)積累了技術(shù)基礎(chǔ)。

而在未來，中國空間站還有望獲取一系列重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和一大批創(chuàng)新科技成果。此外，中國空間站首批國際合作載荷也即將開展實(shí)驗(yàn)，目前，培訓(xùn)國外航天員的相關(guān)準(zhǔn)備工作正在按計(jì)劃進(jìn)行中。

神舟十六號(hào)乘組在軌時(shí)間已經(jīng)過半

此時(shí)此刻，中國空間站仍然在距地近400公里的太空中繞地球飛行，到今天，神舟十六號(hào)乘組在軌時(shí)間已經(jīng)過半，在軌三個(gè)月的時(shí)間里，他們完成了一次出艙活動(dòng)，開展了多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)，還在太空種出了綠色蔬菜，生活豐富多彩。

目前，航天技術(shù)試驗(yàn)領(lǐng)域各試驗(yàn)項(xiàng)目正在按計(jì)劃開展，我們也期待更多在軌試驗(yàn)成果從空間站不斷傳來。

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