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梦天实验舱太空物理实验室,打破微重力垄断,开启太空炼钢新时代

2022-10-30 19:02 作者:无知君嘚吧嘚  | 我要投稿

你知道航天试验舱将会给天宫和咱们中国带来哪些新的助力吗?

咱就这么说吧,研究成果可能会直接影响到你我的日常生活。在中国空间站的建设规划中一共有两个试验舱,一个叫问天,一个叫梦天,他俩的区别就在于分工不同,其中问天试验舱咱们可以比喻成研究生物的太空实验室,搞一些生命科学实验用的,而梦天就是研究物理的太空实验室了,咱先不整那深奥的,就说梦天实验舱的巨大作用。


关注空间站的朋友都知道,在太空中微重力环境下,跟地球上面的物理法则完全是“两个世界”,就像燃烧这个现象,在地球够常见了,但到了太空那可就不一样了,通过在微重力环境下的重现和对比,或许就能发现之前没注意到的问题,从而改变人类的生活

就比如咱们已经在太空中研制出的,铟含量高达11%的三元光电晶体,这是重要的热光伏材料,在地面上最好的铟含量也只达到了3%,

还有微重力超导,微重力医药啥的,在这种环境下都很有可能生产出,在地面上没法制造出来的东西,从而造福人类,还有就是能助力航空发动机更新换代,也就是在太空中“炼钢”微重力情况下各种材料都可以在悬浮状态下炼制,相对传统的炼制方式纯度更高。

真空中的火焰状态

举个直观的例子,单晶叶片这玩意是航空发动机的核心部件,拼的就是强度和耐热性,它的性能直接决定发动机推力大小,在地面炼制不可避免的会出现杂质和缺陷,但转到微重力环境下就不用担心了。就算在太空中无法批量生产,也可以通过对比找到优化方案,提升国产发动机的性能。

单晶叶片

梦天实验舱的应用直接打破了国际空间站对微重力科研的垄断,你就想吧那国际空间站都运行了20来年了,不带咱们玩,他们能发现多少东西?所以航天试验舱的意义有多重要,大家心里有数了吧,它根本就不是一个单纯的20吨级舱段,而是咱们争取未来科技优势,走向星辰大海的先锋巨舰,那么话说到这,梦天实验舱又给中国空间站增加了多少黑科技呢?


无知君认为其中最牛的就要数原子钟了。根据《中国科学报》报导,梦天实验舱将搭载三组冷原子钟,分别是氢原子钟、铷原子钟和锶光钟,构建一个时间频率实验室,他们之间独立工作并相互比较读数。这是世界第一套空间冷原子钟组,如果运行成功那它就是太空中最精准的时间频率系统,理论上精准程度可以达到100亿年误差小于1秒


还有货物气闸舱,咱们简单地说就是,空间站想要做太空暴露实验的时候,不用像以前似的用人费劲吧啦地搬出去了,梦天实验舱一开盖就行,配合着机械臂那就更好使了,打个比方,银行就有类似的装置,工作人员想进到内部,就得经过两道门,外边门打开,人进去,关好了,再开里面的门,货物气闸舱大概就是这个原理,还有就是暴漏平台,直接把东西拴在门上,门一开里外的东西就都暴露在外面了。大大增加了使用面积,这个创新设计还是独一份的。


另外就是柔性太阳翼了,这玩意算是空间站的能量源泉了,根据报道梦天舱的帆板厚度不到1毫米,采用了最新的柔性三结砷化镓太阳电池阵技术。用十几万片太阳电池组成,并且重量只有老式太阳电池的一半,长27.1米宽6米,这么薄这么大,可见其中技术含量。

最后一个就是快速对接方式,问天实验舱大约经历了13个小时才跟空间站对接完成,而有消息称,这次梦天试验舱将采用快速对接方式,发射之后只需要3个半小时就能跟空间站组合对接完毕,这也是咱们国家首次使用快速对接的方式。


时间关系黑科技这一块咱们只能挑点重点唠唠。当然故事并没有完。接下来咱们再看看,梦天实验舱的发射还有其他哪些重要意义呢?

总结下来一句话:所有在天上搞的事情,都是为了地上的发展。用各种航天技术反哺咱们国家各个方面的科技发展。之前美国还有欧洲这些国家的研究机构就用各种方法各种模型得出了一个基本相似的评估结论,就是发展航天的投入产出比竟然可以达到1:8、1:14,也就是投入1块就能收获8-14块的回报。


据统计咱们国家有1100多种新研发材料,其中80%都是从航天技术这块搞出来的,并且应用极为广泛,通信啊医疗啥的大家都知道就不说了。说几个你不相信的,你像耳温计啊微波炉啊,泡面里的蔬菜包,记忆海绵,臭美用的定型摩丝,甚至包括尿不湿等等,这都是航天技术的衍生产品,太空中稳定的微重力环境和辐射都是在地球无法复制的,没有了大气层的阻挡和磁场的干扰,天文观测也更为方便,反正就是这种种的自然条件,都可以利用在新材料的研究实验上。


而梦天试验舱则是一个太空物理实验室,配备各种实验柜,用来做微重力环境下物理相关的前沿实验,咱们上面也说到过,什么微重力超导,微重力医药啥的,还有航空发动机核心部件的炼制研究,梦天的诞生都将这些原来的不可能变成了可能,问天负责生物,梦天负责物理,双管齐下,咱们这科技指日可待啊,不说别的就这投入产出比,还是那句话“倾家荡产都得干”呐。


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