Китайская станция «Тяньгун» установила новый рекорд в области космических исследований материалов, раскалив вольфрамовый сплав до температуры свыше 3100 градусов Цельсия, пишет South China Morning Post со ссылкой на государственный телеканал CGTN.
Это достижение превосходит максимальные температурные показатели, достигнутые ранее на борту Международной космической станции, где в японском модуле «Кибо» удалось добиться нагрева примерно 3000 градусов.
Методы там применялись аналогичные — подвешивание крошечных металлических образцов в воздухе посредством электростатической левитации и их нагревание лазерами. Такая технология исключает необходимость физического контейнера, который может загрязнять или влиять на образец при экстремальных температурах.
Эксперименты на китайской станции, проведенные в бесконтейнерной лабораторной установке базового модуля «Тяньгун», направлены на изучение жаропрочных материалов, используемых в термоядерных реакторах, ракетных двигателях и гиперзвуковых летательных аппаратах, уточняет CGTN.
«Результаты помогут ученым разрабатывать более совершенные вольфрамовые сплавы и будут способствовать фундаментальным исследованиям сверхвысокотемпературных материалов для ядерной и аэрокосмической отраслей», — объясняет физик Ху Лян из Северо-Западного политехнического университета в Сиане, разработавший экспериментальную установку.
По его словам, за четыре года эксплуатации она себя хорошо зарекомендовала, обеспечив проведение испытаний вольфрамовых, ниобиевых сплавов и других передовых материалов на орбите.
Ху назвал два основных преимущества проведения таких исследований в космосе. Во-первых, в условиях микрогравитации расплавленный вольфрам формирует практически идеальную сферу, что облегчает точное измерение его параметров.
Во-вторых, высокая плотность вольфрама затрудняет его равномерное смешивание с другими элементами на Земле — более тяжелые компоненты тонут, а более легкие всплывают.
«Но в условиях микрогравитации мы можем получать сплавы с гораздо более однородным составом и структурой, что помогает улучшить их характеристики», — говорит исследователь.
Вольфрам — самый жаропрочный из известных металлов с температурой плавления около 3420 градусов. Исключительная термическая стабильность делает его незаменимым для высокопроизводительных применений, особенно в экстремальных условиях, таких как термоядерные реакторы. Поэтому ученые стремятся лучше понять его поведение на пределе температурных возможностей.
Бесконтейнерные эксперименты с использованием левитации начали проводиться на Земле в конце 1980-х годов и были внедрены на МКС около десяти лет назад европейскими и японскими командами.
Для опытов на «Тяньгуне» Ху Лян и его коллеги построили сначала прототип установки электростатической левитации в земной лаборатории, где методика была испытана и усовершенствована для адаптации к космическим условиям.
Рекорд для подобных экспериментов на Земле был установлен в Электростатическом левитаторе НАСА в Космическом центре Маршалла в Хантсвилле (штат Алабама), где при испытаниях сверхвысокотемпературных материалов были достигнуты температуры до 3400 градусов.
