Нов рекорд: Китайски учени за първи път нагряха волфрам до 3100 °C в Космоса

На борда на китайската космическа станция „Тянгун“ беше поставен нов рекорд в областта на изследването на материали.
За първи път в условията на орбитален полет учени успяха безконтактно да нагреят образец от волфрамова сплав до температура, надвишаваща 3100 °C.
Този резултат надминава предишните постижения, установени на японския модул „Кибо“ на Международната космическа станция.
Експериментът е проведен в специален херметичен научен контейнер в основния модул на станцията „Тянгун“ с помощта на метода на електростатична левитация.
Този подход позволява малки образци от метала да се задържат във въздуха без физически контакт с повърхност и да се нагряват с мощни лазери.
Това елиминира замърсяването на материала, което е особено важно при работа с екстремни температури, и позволява свойствата му да бъдат изучавани в чист вид.
Научната инсталация е разработена от група физици под ръководството на Ху Лян от Северозападния политехнически университет в Сиан (КНР).
Експериментът е насочен към изучаване на топлоустойчиви материали, използвани в термоядрени реактори, ракетни двигатели и хиперзвукови транспортни средства.
Получените данни ще помогнат не само при проектирането на нови, по-усъвършенствани волфрамови сплави, но и във фундаментални изследвания на свойствата на материалите за ядрената и аерокосмическата индустрия.
Ху Лян подчерта изключителната надеждност на научната апаратура, която успешно работи на орбита вече четири години, тествайки различни съвременни материали.
Провеждането на подобни експерименти в Космоса има две фундаментални предимства.
Първо, средата на микрогравитация позволява на разтопения метал (в случая волфрам) да приеме форма, близка до идеална сфера. Това значително улеснява измерването на ключови физични свойства като повърхностно напрежение и вискозитет.
Второ, поради високата плътност на волфрама, на Земята е почти невъзможно да се постигне равномерно смесване с други елементи: тежките компоненти потъват, а леките изплуват.
В условия на безтегловност този проблем изчезва, което позволява създаването на сплави с хомогенна структура и съответно с подобрени експлоатационни характеристики.
Волфрамът е известен като най-устойчивият на нагряване от познатите ни метали.
Температурата му на топене е около 3420 °C. Именно това свойство го прави идеален за приложения в екстремни условия, но поведението на материала при пределни термични стойности все още не е достатъчно изучено.
Технологията за безконтактни експерименти с използване на левитация е разработена на Земята още в края на 80-е години на миналия век, а преди около 10 години европейски и японски изследователи започват да ги провеждат на МКС.
Рекордът за подобни експерименти на Земята е поставен на инсталация в Центъра за космически полети на НАСА „Маршал“, където е постигнато нагряване на волфрам до 3400 °C.
В същото време в модула „Кибо“ е постигнато нагряване само до около 3000 °C.
Още един рекорд беше поставен на станцията „Тянгун“ в средата на август.
Космонавтът Чън Дун извърши извънкорабна дейност за шести път в кариерата си — повече от всеки друг в страната.