【文/觀察者網(wǎng) 熊超然】“這項實驗進行了很長時間，設(shè)備和樣品已經(jīng)更換了三次，但這一切都是值得的，因為終于開花結(jié)果?！?

據(jù)香港《南華早報》1月7日報道，三年多以來，中國航天員一直在“天宮”空間站開展一項看似普通、但實際上卻是“不可能完成”的實驗——用激光照射懸浮在真空室中的合金顆粒，仔細觀察這些顆粒，而后記錄顆粒在冷卻過程中發(fā)生的細微變化。利用在太空得出的實驗數(shù)據(jù)，地球上的中國科學家現(xiàn)已首次成功制造出符合工業(yè)應用嚴格要求的鈮合金，這一突破可能將徹底改變航空航天技術(shù)。

專家指出，如果能夠借此研究成果大規(guī)模生產(chǎn)鈮合金，那么中國將在軍事和高端制造業(yè)領(lǐng)域占據(jù)巨大優(yōu)勢。想當年，美國搬出臭名昭著的“沃爾夫條款”禁止中美兩國航天合作，將中國排除在國際空間站之外；而如今，中國堅持獨立自主，在空間站領(lǐng)域“殺出一條血路”。

這位專家目睹此情此景感嘆——這證明了一個國家擁有自己的空間站是多么的重要。

2023年11月28日，中國載人航天工程首次對外發(fā)布由神舟十六號乘組返回地面前手持高清相機，通過飛船繞飛拍攝的空間站組合體全景照片。 新華社發(fā)（中國載人航天工程辦公室供圖）

據(jù)報道，由鈮合金制成的渦扇發(fā)動機葉片能夠承受超過1700攝氏度的高溫，這種材料比目前常用的鎳或鈦合金更輕，且在高溫下的抗壓強度是它們的三倍。因此，用這種材料制成的發(fā)動機能夠達到現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)的速度和運行效率。

然而，鈮合金存在兩大主要缺陷，阻礙了其大規(guī)模生產(chǎn)：其高強度晶體的生長非常緩慢，需要近1600攝氏度下長達100小時才能完成，而且由此得到的樣品在室溫下極脆，無法滿足發(fā)動機制造工廠的要求。

不過，這些難題現(xiàn)在都已經(jīng)被中國科學院院士、西北工業(yè)大學物理科學與技術(shù)學院教授魏炳波領(lǐng)導的團隊解決。該團隊采用了一種新的快速冷卻方法，實現(xiàn)了高質(zhì)量鈮硅晶體近9厘米/秒的生產(chǎn)速度。此外，通過添加微量的鉿，使合金的室溫強度提高了三倍多，滿足了發(fā)動機裝配線的要求。

“提高斷裂韌性對于鈮硅基合金的工業(yè)應用至關(guān)重要?！本驮谏蟼€月的27日，魏炳波及其同事在發(fā)表于中國物理學會主辦的《物理學報》上的一篇同行評審論文中寫道。

鈮是一種稀有金屬，中國目前是鈮的最大消費國，主要用于制造高性能鋼材。中國自身的鈮儲量僅占世界總量的不到1%，而同為金磚國家的巴西生產(chǎn)了世界上近90%的鈮，這個南美國家也是中國主要的礦石供應國之一。

《南華早報》指出，此前，西北工業(yè)大學因其在高超音速飛行器等尖端技術(shù)方面的研發(fā)實力雄厚，竟遭受到美國的嚴厲制裁，甚至還遭到美國國家安全局（NSA）的網(wǎng)絡攻擊。不過，中方也加大了對這所大學的支持力度。自2021年以來，魏炳波團隊獲許在中國的空間站進行實驗科研。

研究人員認為，稀有金屬鈮可能是航空航天業(yè)革命的關(guān)鍵 資料圖

正是得益于微重力環(huán)境，中國科學家觀察到了一些前所未有的現(xiàn)象，包括合金快速凝固過程中產(chǎn)生的獨特縮孔結(jié)構(gòu)，以及與以往地面實驗相比完全不同的晶體生長模式。這些基礎(chǔ)科學發(fā)現(xiàn)，幫助魏炳波團隊更深入地理解了鈮合金的物理本質(zhì)，從而推動了更實用、更高效制備方法的開發(fā)。

“這是上天賜予的禮物。”一位來自北京、未參與這項研究的材料科學家認為：“很難想象一個團隊能夠獲得如此多的資源，并堅持這么長時間在太空中進行如此具有挑戰(zhàn)性的實驗。如果未來能夠大規(guī)模生產(chǎn)鈮合金，那么這將使中國在軍事和高端制造業(yè)領(lǐng)域占據(jù)巨大優(yōu)勢。”

他還發(fā)出這樣的感嘆：“這證明了一個國家擁有自己的空間站是多么的重要。”

《南華早報》介紹稱，國際空間站比中國的“天宮”更大，禁止開展與軍事有關(guān)的研究，并要求成員國分享研究成果。多年以前，中國也曾申請加入國際空間站。

然而，美俄日等16個國家在1998年聯(lián)合建設(shè)國際空間站項目時，就曾對中國祭出“太空封殺令”，以政治、資金、技術(shù)等方面緣由，將中國排除在國際空間站項目之外。2011年，美國又通過了旨在禁止中美兩國航天合作的“沃爾夫條款”（由當時的美國眾議員弗蘭克·魯?shù)婪颉の譅柗蛱岢?，F(xiàn)rank Rudolph Wolf），以所謂“存在間諜風險”為理由，封死了中國參與國際空間站合作的道路。

面對美國的“太空封殺令”，中國堅持獨立自主，在空間站領(lǐng)域“殺出一條血路”。眾所周知，多年以后，被稱為“天宮”的中國空間站，是我國建成的國家級太空實驗室，這一完全自建的空間站，給我國帶來了許多好處和便利。

如今，中國空間站正在太空遨游。國際空間站已垂垂老矣，面臨老化、漏氣等各種安全隱患。

美國?？怂剐侣劸W(wǎng)2024年12月31日稱，面對中國的競爭，美國推進空間站商業(yè)化，準備讓國際空間站脫離軌道，并讓美國企業(yè)開發(fā)的空間站取而代之。但人們擔心這一想法會步美國航天飛機計劃的后塵，不斷出現(xiàn)延誤，屆時中國或?qū)⒊蔀槿蛭ㄒ粨碛锌臻g站的國家。

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