Vì sao cần phải nghiên cứu kỹ thuật luyện kim trong không gian vũ trụ?

Đề cập đến kỹ thuật luyện kim trong không gian vũ trụ chắc các bạn sẽ không khỏi ngỡ ngàng vì loài người còn chưa bắt đầu nghiên cứu kỹ thuật đó. Nói đến kỹ thuật luyện kim trong không gian là các quá trình luyện kim được thực hiện trong các phòng thí nghiệm trong các con tàu vũ trụ. Những quá trình luyện kim này không thể thực hiện được trong các điều kiện ở mặt đất để chế tạo các vật liệu kim loại đặc biệt. Ta thử tưởng tượng trong điều kiện không gian vũ trụ ta tiến hành quá trình luyện kim ở quy mô lớn, khi đó giá thành sản phẩm sẽ quá cao vì vậy có thể làm người ta nản lòng. Thế tại sao cần phát triển kỹ thuật luyện kim trong không gian vũ trụ?

Trước hết trong điều kiện không trọng lượng của không gian vũ trụ sẽ tránh được ảnh hưởng của trọng lượng kim loại đến quá trình luyện kim. Từ năm 1975, các nhà du hành vũ trụ Liên Xô trước đây đã tiến hành các nghiên cứu luyện kim lý thú. Họ đã chọn hai kim loại: một kim loại có khối lượng riêng nhỏ (2,702), điểm nóng chảy thấp (660,4°C) là nhôm và một kim loại có khối lượng riêng lớn (19,35) và điểm nóng chảy rất cao (3410°C) là vofram làm đối tượng nghiên cứu. Vì hai kim loại có khối lượng riêng khác nhau rất lớn nên trong điều kiện ở mặt đất nhôm sẽ nổi lên trên mặt của kim loại vonfram nóng chảy như dầu nổi lên mặt nước. Vì vậy trong điều kiện trên mặt đất người ta không thể chế tạo được hợp kim giữa nhôm và vonfram. Thế nhưng trong điều kiện trên không gian vũ trụ thì nhôm sẽ hoà tan vào vonfram như dấm hoà tan vào nước và người ta sẽ chế tạo được hợp kim nhôm - vonfram lý tưởng.

Ngoài ra, trong không gian vũ trụ người ta có thể tránh được các ảnh hưởng của các loại tạp chất (không khí, bụi bẩn) đối với quá trình luyện kim. Các loại vật liệu có tính năng cao cần phải được chế tạo trong điều kiện chân không cao. Trong điều kiện ở mặt đất, việc tạo được điều kiện chân không cao cho quá trình luyện kim là việc hết sức khó khăn. Còn trong điều kiện của không gian vũ trụ thì việc tiếp cận với điều kiện đó là quá dễ dàng, vì trong không gian vũ trụ hầu như tuyệt đối không có không khí. Trong điều kiện không có trọng lượng trong không gian vũ trụ, người ta có thể dùng phương pháp luyện kiểu huyền phù mà không cần nồi nấu, lò nung, tránh được sự nhiễm bẩn của sản phẩm do các khí cụ dùng để tiến hành chế tạo, nhờ đó mà sản phẩm chế tạo được sẽ có độ tinh khiết rất cao.

Ngoài ra trong không gian vũ trụ có thể có những nơi rất giàu các nguyên tố mà ở trên mặt đất rất hiếm như niken, triti…. Ví dụ sao Hoả và sao Mộc có nhiều tiểu hành tinh có những vật thể có chứa lượng lớn niken và sắt. Người ta có thể dùng phương tiện tên lửa để chuyển các vật liệu đó đến không gian thích hợp, sau đó tiến hành chế tạo các vật liệu cần thiết. Thậm chí có thể dùng nguồn năng lượng Mặt Trời chiếu đến các tiểu hành tinh để tiến hành chế tạo, sau đó chuyển các vật liệu đã chế tạo về các quỹ đạo quanh Trái Đất, rồi vận chuyển về Trái Đất.

Ở nhiều nước người ta đã thử tiến hành nghiên cứu quá trình luyện kim trong không gian vũ trụ như đặt các thiết bị trong các vệ tinh nhân tạo để nghiên cứu quá trình kết tinh kim loại trong điều kiện không gian vũ trụ. Có thể tin rằng trong thế kỷ XXI loài người sẽ tập trung nhiều nhân lực, vật lực để nghiên cứu quá trình luyện kim trong vũ trụ và chắc sẽ thu nhận được nhiều loại vật liệu mới từ các quá trình đó.

Giao lộ lập thể kết nối với nhau có những đặc điểm gì?

Giao lộ (ngã ba, ngã tư v.v.

Vì sao trước và sau nhà cần trồng thảm cỏ?

Cây xanh trước và sau nhà ở rất có lợi, điều đó các gia đình ở thành phố đều biết rõ. Nhưng các thảm cỏ trước và sau nhà có lợi như thế nào? Có lẽ mọi...

Có thể "dời" cả toà nhà đi được chăng?

Trong quá trình cải tạo thành phố, quy hoạch xây dựng mới thường mâu thuẫn với các công trình kiến trúc hiện có. Thông thường thì người ta dỡ bỏ nhà...

Vì sao phải cảnh giác với ngộ độc thiếc?

Thiếc là kim loại được dùng rất rộng rãi. Mặt trong đồ hộp thực phẩm có thiếc.

Con nhện giăng tơ bằng cách nào giữa khoảng cách hai cây rất xa?

Khi bạn nhìn thấy giữa các cây hai bên bờ kênh, hoặc hai góc nhà cách nhau rất xa, có kết một mạng nhện thường sẽ nghĩ đến một vấn đề: Nhện vừa không biết bơi, cũng không biết bay thì nó làm cách nào để giăng tơ?

Vì sao trong trò đánh bạc gieo con xúc sắc, nhà cái luôn thắng?

Nhiều người cho rằng trò đánh bạc theo kiểu gieo con xúc xắc, việc thắng bại là do thời vận, điều đó lôi cuốn nhiều bạn trẻ tham gia. Về mặt khách...

Tứ đại mỹ nhân thời cổ Trung Quốc là những ai?

Lịch sử Trung Quốc có bốn người đẹp làm khuynh đảo đời sống chính trị được người đời truyền tụng có sắc đẹp khác thường gọi là Tứ đại mỹ nhân.

Vì sao nhà máy điện hạt nhân không bị nổ giống như bom nguyên tử?

Các nhà máy điện hạt nhân hiện nay chủ yếu dựa vào nguyên lý phân rã hạt nhân để phát triển. Bom nguyên tử cũng được chế tạo thông qua nguyên lý này. Thế nhưng, nhà máy điện hạt nhân vì sao lại không nổ giống như bom nguyên tử?

Michael Jackson trong MTV tại sao lại biến thành con báo đen?

Chúng ta thường thấy bộ mặt của danh ca trong MTV bỗng chốc trở nên bẹp dí hoặc gầy tóp lại, thân hình cũng lại biến ra kì quái, tựa như hình ảnh...