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.

Trên các hành tinh khác trong vũ trụ có người không?

Hệ Ngân hà có trên 100 tỉ hằng tinh. Chúng đều là những quả cầu khí nóng bỏng, nhiệt độ bề mặt đạt đến 2000 - 30000°C, thậm chí còn cao hơn.

Tại sao nghe tiếng nói của mình trong băng ghi âm lại cảm thấy xa lạ?

Nếu bạn ghi âm lại tiếng nói của mình sau đó mở ra nghe, bạn sẽ cảm thấy tiếng nói đó xa lạ, dường như không phải tiếng nói của chính mình. Tại sao lại như vậy?

Tóc trên đầu và lông mi trên mắt, loại nào có đời sống dài hơn?

Lông, tóc của chúng ta thường rụng bớt và thường được thay thế bằng những sợi mới. "Thọ" hơn cả là tóc.

Sắp xếp lịch thi đấu theo thể thức thi đấu vòng tròn như thế nào?

Chúng ta đã biết cách tính số trận đấu theo thể thức thi đấu vòng tròn. Thế nhưng việc sắp xếp lịch thi đấu thế nào để các đấu thủ có thể gặp các đấu...

Vì sao núi lửa lại hoạt động được?

Núi lửa là hiện tượng nham thạch trong lòng đất phun ra. Bình thường nham thạch bị vỏ Trái Đất bao kín.

Khủng long có thể sống lại hay không?

Các nhà khoa học cho rằng, điều này không phải là không có thể, mà hi vọng lại là xuất phát từ hổ phách quý giá.

Tại sao ở vùng núi có nhiều loại thực vật hơn ở đồng bằng?

Các nhà thực vật học hay những người hái thuốc, thường thích đến những vùng núi, bởi lẽ, cây cỏ thực vật ở đây nhiều hơn hẳn dưới đồng bằng? Tại sao...

Giun đất có mắt hay không?

Giun đất, còn được gọi là "khúc thiện", "địa long". Loại động vật có đốt sống lặng lẽ không ai biết này có cơ thể dài, sống trong đất ẩm ướt, tơi xốp, đi lại thoải mái.

Tại sao cà rốt chứa nhiều chất dinh dưỡng?

Cà rốt là một loại rau xanh có lịch sử trồng trọt lâu đời, đã được trồng hơn 2.000 năm ở Châu Âu, người Hi Lạp, người La Mã cổ xưa đều rất thân thuộc...