为什么要发展空间冶炼技术

提起空间冶炼技术，你可能感到很陌生，因为人类关于它的研究还刚刚起步。所谓“空间冶炼”，是指在宇宙站或航天飞机装载的宇宙实验室里，冶炼各种在地球表面较难炼制的特殊金属材料。可以想象，在宇宙空间进行较大规模的金属冶炼，其成本之高必定会令人咋舌。但为什么要发展空间冶炼技术呢？

首先，在宇宙空间的失重状态下，可避免金属自身的重量对冶炼产生影响。早在1975年，前苏联的宇航员就在宇宙空间进行过一项有趣的冶炼试验。他们用密度很小（2.702克/厘米³）、熔点较低（660℃）的铝和密度很大（19.35克/厘米³）、熔点很高（3410℃）的钨熔炼合金。由于这两种金属的密度悬殊过大，在地球表面冶炼时，铝会上浮，而钨会下沉，就像油和水会分层一般。因此，在地球上很难熔炼成铝钨合金。但是在宇宙空间失重的环境下，它们却能达到水乳交融的均匀状态，使人们获得了理想的铝钨合金。

其次，在宇宙空间可避免地球环境中的各种杂物（如空气、尘埃等）对冶炼产生影响。有些高性能的特殊材料，必须在真空度极高的条件下才能生产出来。在地球上，要使冶炼环境保持极高的真空度是非常困难的，但在空气分子几乎接近于零的宇宙空间却很容易做到。而且，宇宙空间的冶炼是在失重条件下进行的，因此还可采用悬浮熔炼法炼制，而不再需要坩埚等冶炼容器，这样就可以避免冶炼容器的器壁对材料造成污染，从而冶炼出纯度极高的材料。

此外，在宇宙空间的某些地方，含有比地球上更为丰富的一些元素，如镍、铱等，如充分加以利用，可在一定程度上弥补地球资源的不足。例如，分布在火星和木星之间的许多小行星中，含有大量镍铁成分，可用小型火箭将其推移到适当的空间，然后提炼出我们所需的金属材料。甚至还可以向较大的小行星发射出整套太阳能熔炼设备，直接在小行星上冶炼金属，最后再把冶炼得到的各种金属锭子吸引到能向地球降落的轨道上，再运输回地球。

为了研究和发展空间冶炼技术，我国已在人造卫星上搭载了合金熔炼装置，用以研究合金在空间的结晶过程。可以相信，在跨进21世纪后，人类将投人更多的人力和物力来开发空间冶炼技术，并将由此而获得更多、更优异的新材料。

关键词：空间冶炼 金属材料