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~~~中国空间站“炼丹炉”刷新世界纪录 深海无人遥控潜水器成功海试
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突破3100℃!6000米级!上天下海新利器
中国空间站“炼丹炉”刷新世界纪录 深海无人遥控潜水器成功海试

  无容器材料实验柜和双波长激光系统。

  工作人员从海里回收完成海试的“海琴”号。

  太上老君的炼丹炉不是神话,近日在距离地面大约400公里的中国空间站,一台现实版的“炼丹炉”成功把钨合金加热到超过3100℃,创造了新的世界纪录。这台藏在中国空间站的“太空炼丹炉”,其实就是位于天和核心舱里面的无容器材料实验柜,上天4年来,它一直忙着“炼丹”,只不过炼的不是长生不老的丹药,而是能扛住火箭发动机烈焰的钨合金、铌合金等“耐热高手”,以及一些新型材料。

  这台“太空炼丹炉”成功把钨合金加热到超过3100℃,都快接近太阳表面温度的一半了。这堪比神话的硬核本领,隐藏着两大关键技术的突破。

  首先是让材料乖乖听话的“悬浮术”。在地面上,熔化的金属液体在重力影响下会变得十分调皮。它们要么会像糖浆一样粘在容器上,要么会被重力拽着“分家”,不同密度的金属会像油和水那样分层,根本无法形成质地均匀的合金。但到了太空微重力环境,液态金属瞬间变乖,表面张力把它们捏成圆滚滚的“仙丹”,实验柜再通过静电场产生的力,就能将金属稳稳托住,悬在半空。这时候它完全脱离容器接触,既不沾杂质,也不被干扰,真正实现了“无容器”。

  其次是加热金属的“三昧真火”,其实是实验柜的双波长激光系统。半导体激光“强攻”金属表面,二氧化碳激光负责“渗透”加热内部,再配合300瓦的大功率输出,哪怕是钨合金这种熔点极高的“顽固分子”,也架不住两种激光联手,被烧化成液球。

  “悬浮术”与“三昧真火”的精妙配合,能帮助科学家看清极端耐热材料在超高温下的“真面目”:比如钨合金熔化后怎么流动、冷却时怎么结晶,这些地面实验永远捕捉不到的“硬核数据”,正在为我国新型耐热材料的设计铺路。

  未来,它们可能变成宇宙飞船的“铠甲”,能抵御穿越大气层时的熊熊烈焰;也可能化作火箭发动机的“心脏”,在极端高温下保持稳定运转。“太空炼丹炉”里每炼就一颗 “金丹”,意味着人类驶向星辰大海的梦想更进了一步。

  23日清晨,在南海飘着小雨的蓝色晨曦中,我国自主研制的6000米级深海无人遥控潜水器(ROV)“海琴”号,经过8个小时作业,从4140米深海凯旋,成功进行海试,我国深海研究又多了一个“科考利器”。

  “海琴”号由上海交通大学水下工程研究所自主研制,是为“中山大学”号海洋综合科考实习船量身定制的新型高效深海电动ROV系统,搭载了高清摄像机、多功能机械手、探测传感器等科考设备,具备自动定向、悬停定位、自动巡线等智能作业能力。

  22日22时许,“中山大学”号抵达南海中部的海试站点,漆黑的海面上正下着雨。船上开启动力定位系统,将船稳稳地停在海面。在船艉主甲板,“海琴”号操作团队和船上技术团队冒雨作业、密切配合,重达3.6吨的“海琴”号被船艉A型架缓缓吊起,对接上止荡器、外摆入海、加挂浮球后,就拖着船上长长的光电复合缆,一头“扎”进了深海。

  在“海琴”号水面监控动力站,12个整齐排列的显示屏,将“海琴”号在海里的一举一动尽收眼底。显示屏上数据不断跳动,海水越来越深,到4140米,坐底了!一阵细腻的泥尘,好似海底腾起的烟雾,让镜头前一片模糊。“海琴”号采集了海底沉积物样品并放置了标识。

  “海琴”号于8月20日和21日,还先后进行了320米和1600米海试,采集到海绵、海星、海参、深海鱼类以及海底岩石等科研样品。

  中山大学海洋科学考察中心探测技术总工程师、“海琴”号ROV海试暨“海斗一号”科学应用航次领队崔运璐表示,“海琴”号经过由浅到深的多次下潜,充分验证了各项功能和性能的技术指标,达到了设计目标,满足了设计要求。通过海试,船上技术团队与“海琴”号操作团队进行了充分磨合,为设备后续常态化应用奠定了基础。

  “中山大学”号于8月13日从珠海起航执行“海琴”号ROV海试暨“海斗一号”科学应用航次,来自中山大学、上海交通大学等国内19个单位的89名队员参加。文图据新华社、央视新闻

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