ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจและเคล็ดลับที่เป็นประโยชน์ วัสดุอวกาศขั้นสูง

บ้าน / อดีต

ในหนึ่งเดือน การเปิดตัวจรวด R-7 ครั้งแรกซึ่งเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 15 พฤษภาคม 2500 จะมีอายุครบครึ่งศตวรรษพอดี จรวดลำนี้ซึ่งนักบินอวกาศของเรายังคงบรรทุกอยู่นั้นเป็นชัยชนะอย่างไม่มีเงื่อนไขของแนวคิดการออกแบบเหนือวัสดุโครงสร้าง เป็นที่น่าสนใจว่า 30 ปีหลังจากการเปิดตัวในวันที่ 15 พฤษภาคม 2530 การเปิดตัวจรวด Energia ครั้งแรกเกิดขึ้นซึ่งตรงกันข้ามใช้วัสดุแปลกใหม่มากมายที่ไม่สามารถเข้าถึงได้เมื่อ 30 ปีก่อน

เมื่อสตาลินมอบหมายงานให้ Korolyov คัดลอก V-2 วัสดุหลายอย่างของเธอยังใหม่ต่ออุตสาหกรรมโซเวียตในขณะนั้น แต่ในปี 1955 ปัญหาที่อาจทำให้นักออกแบบไม่สามารถรวบรวมความคิดได้หายไปแล้ว นอกจากนี้ วัสดุที่ใช้สร้างจรวด R-7 แม้กระทั่งในปี 1955 ก็ไม่ได้มีความแตกต่างในด้านความแปลกใหม่แต่อย่างใด จำเป็นต้องคำนึงถึงเวลาและเงินที่ใช้ในการผลิตจรวดจำนวนมาก ดังนั้นอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่เชี่ยวชาญมาอย่างยาวนานจึงกลายเป็นพื้นฐานของการออกแบบ

สมัยก่อนเรียกอะลูมิเนียมว่า "โลหะมีปีก" ถือเป็นแฟชั่น โดยเน้นว่าหากโครงสร้างไม่เคลื่อนที่บนพื้นดินหรือบนราง แต่มีแมลงวัน ก็ต้องทำจากอลูมิเนียม อันที่จริง มีโลหะมีปีกจำนวนมาก และคำจำกัดความนี้ล้าสมัยไปนานแล้ว ไม่ต้องสงสัยเลยว่าอลูมิเนียมนั้นดี ค่อนข้างถูก โลหะผสมค่อนข้างแข็งแรง แปรรูปได้ง่าย ฯลฯ แต่คุณไม่สามารถสร้างเครื่องบินจากอะลูมิเนียมเพียงอย่างเดียวได้ และในเครื่องบินลูกสูบ ต้นไม้กลับกลายเป็นว่าค่อนข้างเหมาะสม (แม้แต่ในจรวด R-7 ก็มีพาร์ทิชันไม้อัดในช่องเครื่องมือ!) เมื่อได้รับอลูมิเนียมจากการบินแล้ว จรวดก็เริ่มใช้โลหะนี้เช่นกัน แต่ที่นี่เผยให้เห็นความแคบของความเป็นไปได้ของเขา

อลูมิเนียม

"Winged Metal" ขวัญใจนักออกแบบเครื่องบิน อะลูมิเนียมบริสุทธิ์น้ำหนักเบากว่าเหล็กถึง 3 เท่า เหนียวมาก แต่ไม่แข็งแรงมาก

เพื่อให้มันกลายเป็นวัสดุโครงสร้างที่ดี โลหะผสมจะต้องทำจากมัน ในอดีต สิ่งแรกคือ duralumin (ดูราลูมิน, ดูราลูมินตามที่เราเรียกกันบ่อยที่สุด) - ชื่อดังกล่าวถูกกำหนดให้กับโลหะผสมโดย บริษัท เยอรมันซึ่งเสนอครั้งแรกในปี 2452 (จากชื่อของเมือง Duren) โลหะผสมนี้นอกเหนือจากอลูมิเนียมแล้วยังมีทองแดงและแมงกานีสจำนวนเล็กน้อยซึ่งเพิ่มความแข็งแกร่งและความแข็งแกร่งอย่างรวดเร็ว แต่ดูราลูมินก็มีข้อเสียเช่นกัน: ไม่สามารถเชื่อมและประทับตราได้ยาก (จำเป็นต้องอบชุบด้วยความร้อน) มันได้รับความแข็งแรงเต็มที่เมื่อเวลาผ่านไป กระบวนการนี้เรียกว่า "การเสื่อมสภาพ" และหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน โลหะผสมจะต้องมีอายุใหม่อีกครั้ง ดังนั้นชิ้นส่วนจากนั้นจึงเชื่อมต่อกับหมุดย้ำและสลักเกลียว

ในจรวด เหมาะสำหรับช่อง "แห้ง" เท่านั้น โครงสร้างแบบหมุดย้ำไม่รับประกันความหนาแน่นภายใต้แรงกดดัน โลหะผสมที่มีแมกนีเซียม (โดยปกติไม่เกิน 6%) สามารถเสียรูปและเชื่อมได้ มันคือพวกมันที่สำคัญที่สุดในจรวด R-7 (โดยเฉพาะรถถังทั้งหมดถูกสร้างขึ้นจากพวกมัน)

วิศวกรชาวอเมริกันมีอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ทนทานกว่าพร้อมส่วนประกอบที่แตกต่างกันถึงโหล แต่ก่อนอื่น โลหะผสมของเรานั้นด้อยกว่าโลหะผสมในต่างประเทศในแง่ของคุณสมบัติต่างๆ เป็นที่แน่ชัดว่าตัวอย่างที่แตกต่างกันอาจมีองค์ประกอบต่างกันเล็กน้อย ซึ่งจะทำให้คุณสมบัติทางกลแตกต่างกัน ในการออกแบบ มักไม่ต้องพึ่งพาความแข็งแกร่งโดยเฉลี่ย แต่อยู่ที่ขั้นต่ำหรือรับประกัน ซึ่งในโลหะผสมของเราอาจต่ำกว่าค่าเฉลี่ยอย่างเห็นได้ชัด

ในช่วงไตรมาสสุดท้ายของศตวรรษที่ 20 ความก้าวหน้าทางโลหะวิทยานำไปสู่การเกิดขึ้นของโลหะผสมอะลูมิเนียม-ลิเธียม หากก่อนหน้านี้การเพิ่มอะลูมิเนียมมุ่งเป้าไปที่การเพิ่มความแข็งแรงเท่านั้น ลิเธียมก็ทำให้อัลลอยด์มีน้ำหนักเบาลงอย่างเห็นได้ชัด ถังไฮโดรเจนสำหรับจรวด Energia ทำจากโลหะผสมอะลูมิเนียม-ลิเธียม และตอนนี้ถัง Shuttle ก็ถูกสร้างขึ้นด้วย

สุดท้าย วัสดุจากอะลูมิเนียมที่แปลกใหม่ที่สุดคือบอรอล-อะลูมิเนียมคอมโพสิต ซึ่งอะลูมิเนียมมีบทบาทเช่นเดียวกับอีพอกซีเรซินในไฟเบอร์กลาส โดยยึดเส้นใยโบรอนที่มีความแข็งแรงสูงไว้ด้วยกัน วัสดุนี้เพิ่งเริ่มนำมาใช้ในยานอวกาศในประเทศ - โครงถักระหว่างรถถังของการดัดแปลงล่าสุดของ DM-SL เวทีบนที่ใช้ในโครงการ Sea Launch ทางเลือกของนักออกแบบมีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้นในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม ทั้งในขณะนั้นและตอนนี้ อลูมิเนียมเป็นโลหะอันดับ 1 ของจรวด แต่แน่นอนว่ายังมีโลหะอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง โดยที่จรวดไม่สามารถบินได้

โลหะที่ทันสมัยที่สุดในยุคอวกาศ ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยม ไททาเนียมไม่ค่อยมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในจรวด - ไททาเนียมอัลลอยด์ส่วนใหญ่จะใช้ทำถังแก๊สแรงดันสูง (โดยเฉพาะสำหรับฮีเลียม) ไททาเนียมอัลลอยด์จะแข็งแรงขึ้นเมื่อใส่ในถังที่มีออกซิเจนเหลวหรือไฮโดรเจนเหลว ส่งผลให้น้ำหนักลดลง บนยานอวกาศ TKS ซึ่งไม่เคยบินร่วมกับนักบินอวกาศ กลไกการเทียบท่าถูกขับเคลื่อนด้วยลม อากาศสำหรับมันถูกเก็บไว้ในบอลลูนไทเทเนียมขนาด 36 ลิตรหลายลูกที่มีแรงดันใช้งาน 330 บรรยากาศ แต่ละกระบอกดังกล่าวมีน้ำหนัก 19 กิโลกรัม ซึ่งเบากว่ากระบอกเชื่อมมาตรฐานที่มีความจุเท่ากันเกือบห้าเท่า แต่มีแรงดันเพียงครึ่งเดียว!

เหล็ก

องค์ประกอบที่ไม่สามารถถูกแทนที่ของโครงสร้างทางวิศวกรรมใดๆ เหล็ก ในรูปของเหล็กกล้าไร้สนิมความแข็งแรงสูงหลายชนิด เป็นโลหะที่ใช้กันมากเป็นอันดับสองในจรวด ไม่ว่าที่ใดก็ตามที่โหลดไม่ได้กระจายอยู่บนโครงสร้างขนาดใหญ่ แต่มีความเข้มข้นที่จุดหรือหลายจุด เหล็กจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าอะลูมิเนียม เหล็กมีความแข็งกว่า - โครงสร้างที่ทำจากเหล็กซึ่งมีขนาดไม่ควร "ลอย" ขณะรับน้ำหนัก มีขนาดกะทัดรัดกว่าเกือบทุกครั้งและบางครั้งก็เบากว่าอลูมิเนียมด้วยซ้ำ เหล็กทนต่อการสั่นสะเทือนได้ดีกว่ามาก ทนต่อความร้อนได้ดีกว่า เหล็กมีราคาถูกกว่า ยกเว้นเกรดที่แปลกใหม่ที่สุด เหล็กจำเป็นสำหรับโรงปล่อยโดยไม่ต้องใช้จรวด - คุณก็รู้ ...

แต่ถังของจรวดก็สามารถทำจากเหล็กได้เช่นกัน มหัศจรรย์? ใช่. อย่างไรก็ตาม American Atlas ICBM เครื่องแรกใช้ถังสแตนเลสที่มีผนังบาง เพื่อให้จรวดเหล็กมีสมรรถนะเหนือกว่าจรวดอะลูมิเนียม ต้องมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ความหนาของผนังถังใกล้กับห้องเครื่องคือ 1.27 มม. (1/20 ") แผ่นทินเนอร์ถูกใช้สูงขึ้นและที่ด้านบนสุดของถังน้ำมันก๊าดความหนาเพียง 0.254 มิลลิเมตร (0.01") และไฮโดรเจนบูสเตอร์ Centaur ที่ทำขึ้นตามหลักการเดียวกันนั้นมีผนังที่หนาเท่ากับใบมีดโกน - 0.127 มม.!

ผนังบางดังกล่าวจะพังทลายลงแม้ภายใต้น้ำหนักของมันเอง ดังนั้นมันจึงคงรูปร่างไว้เพียงเพราะแรงดันภายในเท่านั้น: ตั้งแต่ขั้นตอนการผลิต ถังจะถูกปิดผนึก พองลม และเก็บไว้ที่แรงดันภายในที่เพิ่มขึ้น ในระหว่างกระบวนการผลิต ผนังได้รับการสนับสนุนโดยผู้ถือพิเศษจากภายใน ขั้นตอนที่ยากที่สุดในกระบวนการนี้คือการเชื่อมส่วนล่างกับส่วนทรงกระบอก จำเป็นต้องทำให้เสร็จในครั้งเดียว ส่งผลให้ทีมช่างเชื่อมหลายทีม แต่ละคู่ทำเวลาสิบหกชั่วโมง กองพลน้อยเข้ามาแทนที่กันในสี่ชั่วโมง ในกรณีนี้ หนึ่งในสองคู่ทำงานภายในถัง

ไม่ใช่งานง่ายแน่นอน แต่สำหรับจรวดลำนี้ จอห์น เกล็นน์ชาวอเมริกัน ได้เข้าสู่วงโคจรเป็นครั้งแรก และจากนั้นก็มีประวัติศาสตร์อันรุ่งโรจน์และยาวนาน และกลุ่ม Centaur ก็บินได้จนถึงทุกวันนี้ อย่างไรก็ตามใน V-2 ตัวถังก็เป็นเหล็กเช่นกัน - เหล็กถูกทิ้งร้างอย่างสมบูรณ์บนจรวด R-5 เท่านั้นซึ่งตัวถังเหล็กไม่จำเป็นเนื่องจากหัวรบที่ถอดออกได้ โลหะชนิดใดที่สามารถอยู่ในอันดับที่สามในแง่ของความรวดเร็ว? คำตอบอาจดูเหมือนชัดเจน ไทเทเนียม? ปรากฎว่าไม่เลย

ทองแดง

โลหะฐานของวิศวกรรมไฟฟ้าและความร้อน ไม่แปลกเหรอ? ค่อนข้างหนัก ไม่แข็งแรง เมื่อเทียบกับเหล็ก - หลอมต่ำ อ่อน เมื่อเทียบกับอลูมิเนียม - เป็นโลหะที่มีราคาแพง แต่กระนั้นก็ไม่สามารถถูกแทนที่ได้

ทั้งหมดนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับการนำความร้อนอย่างมหึมาของทองแดง ซึ่งมากกว่าเหล็กกล้าราคาถูกถึงสิบเท่าและมากกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมราคาแพงถึงสี่สิบเท่า อลูมิเนียมยังสูญเสียทองแดงในการนำความร้อนและในเวลาเดียวกันในอุณหภูมิหลอมเหลว และการนำความร้อนที่บ้าคลั่งนี้เป็นสิ่งจำเป็นในหัวใจของจรวด - ในเครื่องยนต์ ผนังด้านในของเครื่องยนต์จรวดทำจากทองแดง ซึ่งเป็นส่วนที่กักความร้อนสามพันองศาของหัวใจจรวด เพื่อป้องกันไม่ให้ผนังหลอมละลาย มันถูกทำขึ้นโดยคอมโพสิต - ด้านนอก เหล็ก รับน้ำหนักทางกล และทองแดงด้านในใช้ความร้อน

ในช่องว่างบาง ๆ ระหว่างผนังมีการไหลของเชื้อเพลิงมุ่งหน้าจากถังไปยังเครื่องยนต์แล้วปรากฎว่าทองแดงมีประสิทธิภาพดีกว่าเหล็ก: ความจริงก็คืออุณหภูมิหลอมเหลวแตกต่างกันหนึ่งในสาม แต่ค่าการนำความร้อนคือ หลายสิบครั้ง ดังนั้นผนังเหล็กจะไหม้ก่อนทองแดง สี "ทองแดง" ที่สวยงามของหัวฉีดของเครื่องยนต์ R-7 นั้นมองเห็นได้ชัดเจนในภาพถ่ายทั้งหมดและในรายงานทางทีวีเกี่ยวกับการเปิดตัวขีปนาวุธ

ในเครื่องยนต์ของจรวด R-7 ผนัง "ไฟ" ด้านในไม่ได้ทำมาจากทองแดงบริสุทธิ์ แต่ทำจากโครเมียมบรอนซ์ที่มีโครเมียมเพียง 0.8% สิ่งนี้ช่วยลดการนำความร้อนได้เล็กน้อย แต่ในขณะเดียวกันก็เพิ่มอุณหภูมิการทำงานสูงสุด (ทนความร้อน) และทำให้ชีวิตง่ายขึ้นสำหรับนักเทคโนโลยี - ทองแดงบริสุทธิ์มีความหนืดมากมันยากที่จะตัดและบนเสื้อชั้นในจำเป็นต้อง โม่ซี่โครงที่ติดกับซี่โครงด้านนอก ความหนาของผนังสีบรอนซ์ที่เหลือมีเพียงมิลลิเมตร ซี่โครงมีความหนาเท่ากัน และระยะห่างระหว่างพวกเขาประมาณ 4 มิลลิเมตร

ยิ่งแรงขับของเครื่องยนต์ต่ำ สภาพการระบายความร้อนยิ่งแย่ลง - การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงลดลง และพื้นที่ผิวสัมพัทธ์จะสูงขึ้นตามลำดับ ดังนั้นสำหรับเครื่องยนต์แรงขับต่ำที่ใช้ในยานอวกาศจึงจำเป็นต้องใช้เพื่อระบายความร้อนไม่เพียง แต่เชื้อเพลิง แต่ยังรวมถึงสารออกซิไดซ์ - กรดไนตริกหรือไนโตรเจนเตตรอกไซด์ ในกรณีเช่นนี้ ผนังทองแดงเพื่อการป้องกันจะต้องชุบโครเมียมที่ด้านที่กรดไหลผ่าน แต่ถึงกระนั้นก็ยังต้องละทิ้งไปเพราะเครื่องยนต์ที่มีกำแพงไฟทองแดงนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่า

เพื่อความเป็นธรรม สมมติว่ามีมอเตอร์ที่มีผนังด้านในเป็นเหล็ก แต่น่าเสียดายที่พารามิเตอร์ของมอเตอร์เหล่านั้นแย่กว่ามาก และไม่ใช่แค่กำลังหรือแรงขับ ไม่ใช่ พารามิเตอร์หลักของความสมบูรณ์แบบของเครื่องยนต์ - แรงกระตุ้นเฉพาะ - ในกรณีนี้จะน้อยลงหนึ่งในสี่ ถ้าไม่ใช่หนึ่งในสาม สำหรับเครื่องยนต์ "กลาง" นั้นจะใช้เวลา 220 วินาที สำหรับเครื่องยนต์ที่ดี - 300 วินาที และสำหรับเครื่องยนต์ที่ "เจ๋งและซับซ้อน" ที่มีชื่อเสียงที่สุด ซึ่งอยู่ด้านหลังกระสวยอวกาศสามตัว - 440 วินาที จริงอยู่ เครื่องยนต์ที่มีผนังทองแดงเป็นหนี้ความสมบูรณ์แบบของการออกแบบไม่มากเท่ากับไฮโดรเจนเหลว เครื่องยนต์น้ำมันก๊าดแม้ในทางทฤษฎีก็ไม่สามารถทำอย่างนั้นได้ อย่างไรก็ตาม โลหะผสมทองแดงทำให้สามารถ "บีบ" จากเชื้อเพลิงจรวดได้มากถึง 98% ของประสิทธิภาพตามทฤษฎี

เงิน

โลหะมีค่าที่มนุษย์รู้จักมาตั้งแต่สมัยโบราณ โลหะที่คุณไม่สามารถทำได้โดยไม่มีที่ไหนเลย เฉกเช่นตะปูที่ไม่มีในโรงตีเหล็กในบทกวีชื่อดัง เขายึดทุกอย่างไว้กับตัว เขาเป็นคนที่ผูกทองแดงกับเหล็กในเครื่องยนต์จรวดที่ขับเคลื่อนด้วยของเหลวและนี่อาจแสดงให้เห็นถึงสาระสำคัญที่ลึกลับของมัน วัสดุก่อสร้างอื่น ๆ ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับเวทย์มนต์ - รถไฟลึกลับได้รับการติดตามโดยเฉพาะสำหรับโลหะนี้มานานหลายศตวรรษ ตลอดประวัติศาสตร์ของการใช้งานของมนุษย์ ยาวนานกว่าทองแดงหรือเหล็กมาก เราสามารถพูดอะไรเกี่ยวกับอลูมิเนียมซึ่งถูกค้นพบในศตวรรษที่สิบเก้าเท่านั้นและค่อนข้างถูกแม้ในภายหลัง - ในทศวรรษที่ยี่สิบ

ตลอดหลายปีที่ผ่านมาของอารยธรรมมนุษย์ โลหะพิเศษนี้มีประโยชน์มากมายและหลากหลายอาชีพ คุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์หลายอย่างมาจากมัน ผู้คนใช้มันไม่เพียง แต่ในกิจกรรมทางเทคนิคและวิทยาศาสตร์ของพวกเขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเวทมนตร์ด้วย ตัวอย่างเช่นเชื่อกันมานานแล้วว่า "วิญญาณชั่วทุกชนิดกลัวเขา"

ข้อเสียเปรียบหลักของโลหะนี้คือราคาสูง เนื่องจากต้องใช้อย่างประหยัด แม่นยำกว่า และสมเหตุสมผลเสมอ - ตามที่กำหนดไว้ในแอปพลิเคชันถัดไปซึ่งถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยคนที่กระสับกระส่าย ไม่ช้าก็เร็วพบผู้ทดแทนบางคนซึ่งเมื่อเวลาผ่านไปด้วยความสำเร็จไม่มากก็น้อยทำให้เขาต้องพลัดถิ่น

ทุกวันนี้ เกือบต่อหน้าต่อตาเรา มันหายไปจากกิจกรรมของมนุษย์ที่น่าอัศจรรย์ เช่น การถ่ายภาพ ซึ่งทำให้ชีวิตของเรางดงามขึ้นเกือบครึ่งศตวรรษ และพงศาวดารน่าเชื่อถือมากขึ้น และเมื่อห้าสิบปีที่แล้ว เขาเริ่มสูญเสียงานหัตถกรรมที่เก่าแก่ที่สุดชิ้นหนึ่ง นั่นคือเหรียญกษาปณ์ แน่นอนว่าเหรียญจากโลหะนี้ยังคงผลิตมาจนถึงทุกวันนี้ - แต่เพื่อความบันเทิงของเราเท่านั้น: พวกเขาหยุดเป็นตัวเงินไปนานแล้วและกลายเป็นของขวัญและผลิตภัณฑ์ของสะสม

บางทีเมื่อนักฟิสิกส์ประดิษฐ์เทเลพอร์ตและไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์จรวดอีกต่อไปชั่วโมงสุดท้ายและส่วนอื่นของการใช้งานจะมาถึง แต่จนถึงขณะนี้ ยังไม่สามารถหาสิ่งทดแทนที่เพียงพอสำหรับมันได้ และโลหะที่มีลักษณะเฉพาะนี้ยังคงไม่มีใครเทียบได้ในด้านจรวด - เช่นเดียวกับในการตามล่าหาแวมไพร์

คุณอาจเดาได้แล้วว่าสิ่งที่กล่าวมาทั้งหมดใช้กับเงิน ตั้งแต่เวลาของ GIRD จนถึงปัจจุบัน วิธีเดียวที่จะเชื่อมต่อส่วนต่างๆ ของห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์จรวดคือการประสานกับโลหะบัดกรีเงินในเตาสุญญากาศหรือในก๊าซเฉื่อย ความพยายามที่จะหาโลหะบัดกรีที่ไม่ใช่สีเงินเพื่อการนี้ล้มเหลวจนถึงขณะนี้ ในพื้นที่แคบบางแห่ง ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ในบางครั้ง เช่น ขณะนี้ตู้เย็นกำลังซ่อมแซมโดยใช้บัดกรีทองแดง-ฟอสฟอรัส แต่ไม่มีเงินมาทดแทนในเครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยของเหลว ในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ขับเคลื่อนด้วยของเหลวขนาดใหญ่ มีเนื้อหาถึงหลายร้อยกรัม และบางครั้งก็ถึงหนึ่งกิโลกรัม

เงินเรียกว่าโลหะมีค่าค่อนข้างจะมาจากนิสัยของพันปี มีโลหะที่ไม่ถือว่ามีค่า แต่มีราคาแพงกว่าเงินมาก ยกตัวอย่างเบริลเลียม โลหะนี้มีราคาแพงกว่าเงินถึงสามเท่า แต่ก็ยังพบว่ามีการใช้งานในยานอวกาศ (แต่ไม่ใช่ในจรวด) เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีคุณสมบัติในการชะลอความเร็วและสะท้อนนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ต่อมาถูกใช้เป็นวัสดุโครงสร้าง

แน่นอนว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะระบุโลหะทั้งหมดที่สามารถเรียกด้วยชื่อที่น่าภาคภูมิใจว่า "มีปีก" และไม่จำเป็นต้องทำเช่นนั้น การผูกขาดโลหะที่มีอยู่ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ถูกทำลายโดยพลาสติกเสริมแรงด้วยแก้วและคาร์บอนไฟเบอร์ ค่าใช้จ่ายสูงของวัสดุเหล่านี้ทำให้การแพร่กระจายของพวกมันช้าลงในขีปนาวุธแบบใช้ครั้งเดียว แต่ในเครื่องบิน พวกมันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น แฟริ่ง CFRP ของ Payload และหัวฉีด CFRP ของเครื่องยนต์ส่วนบนมีอยู่แล้วและกำลังแข่งขันกับชิ้นส่วนโลหะอย่างช้าๆ แต่อย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้วในประวัติศาสตร์ ผู้คนใช้โลหะมาเป็นเวลาประมาณหนึ่งหมื่นปี และไม่ง่ายนักที่จะหาวัสดุทดแทนที่เทียบเท่ากันสำหรับวัสดุเหล่านี้

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พื้นที่ได้กลายเป็นสิ่งที่ถูกพูดถึงอีกครั้ง พวกเขาพูดถึงเขาทุกที่ - ในข่าว, ในหนังสือพิมพ์, ทางวิทยุและในท้ายที่สุดแค่ที่บ้านในห้องครัว และเป็นที่น่าสังเกตว่าพวกเขาบอกว่ามันไม่ไร้ประโยชน์ มนุษยชาติได้ให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดกับสวรรค์อีกครั้งและพยายามไปให้ถึงที่หมาย ถ้าไม่ใช่ดวงดาว ก็ต้องดาวเคราะห์ข้างเคียงอย่างแน่นอน อย่างไรก็ตาม หากใครคิดว่าวันนี้เราจะพูดถึงเรื่องดาราศาสตร์ เขาคิดผิด เราจะพูดถึงเรื่องอื่นเล็กน้อยเกี่ยวกับโลหะและโลหะผสม

ฉันคิดว่าไม่จำเป็นต้องเตือนอีกครั้งว่าความสำเร็จของนักโลหะวิทยามีความสำคัญเพียงใดในการพัฒนาโครงการอวกาศของมนุษยชาติ แต่การจะพูดถึงความจริงที่ว่าการควบคุมพื้นที่ โอกาสทางเทคโนโลยีใหม่ ๆ กำลังเปิดขึ้นสำหรับโลหะวิทยา ไม่เพียงเป็นไปได้ แต่ยังจำเป็นอีกด้วย เรากำลังพูดถึงโอกาสอะไร? ใช่ ทุกอย่างชัดเจนอยู่แล้ว - ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง ไม่เพียงแต่กระบวนการเปลี่ยนแปลงการไหลของของไหล แต่ยังรวมถึงกระบวนการถ่ายเทความร้อนด้วย ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะใช้วิธีการรับและแปรรูปวัสดุโลหะใหม่ที่ยังไม่เคยทดสอบมาก่อน

ตัวอย่างเช่น ภายใต้การกระทำของแรงตึงผิว สารที่หลอมเหลวจะมีรูปทรงเป็นลูกบอลและแขวนอย่างอิสระในอวกาศ ตามที่การศึกษาของสหภาพโซเวียตและอเมริกาได้แสดงให้เห็นในช่วงเวลาของพวกเขา โลหะหลอมเหลว (ทองแดง) ใน 3 วินาที จะกลายเป็นลูกบอลซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เซนติเมตร อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่สิ่งที่น่าสนใจ แต่ความจริงที่ว่าโลหะเป็นผลให้ไม่มีการปนเปื้อนด้วยสิ่งสกปรกใดๆ ซึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำภายใต้สภาวะบนบก

ถัดไป ลูกบอลที่ได้จะได้รูปร่างที่ต้องการโดยใช้สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก การทดลองของชาวอเมริกันอีกเรื่องหนึ่งเป็นที่น่าสนใจ ต้องขอบคุณการที่มันเป็นไปได้ที่จะพบว่าในห้วงอวกาศวัสดุบางชนิดก็ระเหยง่าย ส่วนใหญ่เป็นโลหะผสมแคดเมียม สังกะสี และแมกนีเซียม และโลหะที่ทนทานที่สุดคือทังสเตน เหล็กกล้า แพลตตินั่ม และที่น่าแปลกใจคือไททาเนียม

อันที่จริงมันเป็นไททาเนียมที่สมควรได้รับความสนใจมากที่สุด ความจริงก็คือไทเทเนียมเป็นหนึ่งในวัสดุโครงสร้างที่สำคัญที่สุดในปัจจุบัน สาเหตุหลักมาจากการผสมผสานความเบาของโลหะนี้เข้ากับความแข็งแรงและการหักเหของแสง ไม่ต้องสงสัยเลยว่าทำไมไทเทเนียมจึงถูกนำมาใช้เพื่อสร้างโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงสำหรับการบิน การต่อเรือ และจรวด ตัวอย่างเช่น โลหะผสมไททาเนียม-นิกเกิลมีคุณสมบัติที่น่าสนใจมาก ซึ่งในทางปฏิบัติ "จำ" รูปร่างของมันได้อย่างแท้จริง และถ้าในที่เย็น ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะผสมนี้สามารถบีบอัดเป็นลูกบอลขนาดเล็กได้ เมื่อถูกความร้อน วัสดุก็จะกลับคืนสู่สภาพเดิม

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณสมบัติของโลหะในอวกาศและเรียนรู้ความเป็นไปได้ใหม่ๆ ทางโลหะวิทยาในการรับหล่อ นักธุรกิจบางคนก้าวหน้าในการโต้แย้ง ไม่ใช่แค่คำพูดเท่านั้น นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์อย่างไอแซก อาซิมอฟ ยังกล่าวถึงงานการขุดที่ไม่ได้มาจากโลกของพวกเขา แต่มาจากดาวเคราะห์น้อย แนวคิดนี้ได้รับการหล่อเลี้ยงและพูดคุยกันเป็นเวลานาน เนื่องจากเห็นได้ชัดว่าการขุดในอวกาศไม่ใช่ธุรกิจที่ทำกำไรได้ อย่างไรก็ตาม มีผู้คนมากมาย ความคิดเห็นมากมาย ดังนั้นเมื่อหนึ่งปีที่แล้ว โครงการอวกาศใหม่ของกองทุน X-Prize ได้เปิดตัว นำโดย Peter Diamandis ซึ่งเชื่อว่ามีประโยชน์ และแม้ว่า X-Prize ไม่ได้วางแผนที่จะทำเหมืองโลหะในทันที แต่ก็อาจกลายเป็นผู้บุกเบิกที่แท้จริงได้ คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวคิดของ Diamandis ได้โดยคลิกที่นี่

Andrey Suvorov
เมษายน 2550

วัสดุใดบ้างที่ใช้ในการสร้างยานอวกาศที่ไถพื้นที่กว้างใหญ่ไม่มีที่สิ้นสุดของจักรวาล

สมัยก่อนเรียกอะลูมิเนียมว่า "โลหะมีปีก" ถือเป็นแฟชั่น โดยเน้นว่าหากโครงสร้างไม่เคลื่อนที่บนพื้นดินหรือบนราง แต่มีแมลงวัน ก็ต้องทำจากอลูมิเนียม อันที่จริง มีโลหะมีปีกจำนวนมาก และคำจำกัดความนี้ล้าสมัยไปนานแล้ว ไม่ต้องสงสัยเลยว่าอลูมิเนียมมีคุณภาพดี ราคาถูก โลหะผสมค่อนข้างแข็งแรง แปรรูปง่าย ฯลฯ แต่คุณไม่สามารถสร้างเครื่องบินด้วยอลูมิเนียมเพียงอย่างเดียวได้ และในเครื่องบินลูกสูบ ต้นไม้กลับกลายเป็นว่าค่อนข้างเหมาะสม (แม้แต่ในจรวด R-7 ก็มีพาร์ทิชันไม้อัดในช่องเครื่องมือ!) เมื่อได้รับอลูมิเนียมจากการบินแล้ว จรวดก็เริ่มใช้โลหะนี้เช่นกัน แต่ที่นี่เผยให้เห็นความแคบของความเป็นไปได้ของเขา

อลูมิเนียม

ทางเลือกของนักออกแบบมีความสมบูรณ์ยิ่งขึ้นในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม ทั้งในขณะนั้นและตอนนี้ อลูมิเนียมเป็นโลหะอันดับ 1 ของจรวด แต่แน่นอนว่ายังมีโลหะอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง โดยที่จรวดไม่สามารถบินได้

เหล็ก

องค์ประกอบที่ไม่สามารถถูกแทนที่ของโครงสร้างทางวิศวกรรมใดๆ เหล็ก ในรูปของเหล็กกล้าไร้สนิมความแข็งแรงสูงหลายชนิด เป็นโลหะที่ใช้กันมากเป็นอันดับสองในจรวด

ไม่ว่าที่ใดก็ตามที่โหลดไม่ได้กระจายอยู่บนโครงสร้างขนาดใหญ่ แต่มีความเข้มข้นที่จุดหรือหลายจุด เหล็กจะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าอะลูมิเนียม

เหล็กมีความแข็งกว่า - โครงสร้างที่ทำจากเหล็กซึ่งมีขนาดไม่ควร "ลอย" ขณะรับน้ำหนัก มีขนาดกะทัดรัดกว่าเกือบทุกครั้งและบางครั้งก็เบากว่าอลูมิเนียมด้วยซ้ำ เหล็กทนต่อการสั่นสะเทือนได้ดีกว่ามาก ทนต่อความร้อนได้ดีกว่า เหล็กมีราคาถูกกว่า ยกเว้นเกรดที่แปลกใหม่ที่สุด เหล็กจำเป็นสำหรับโรงปล่อยโดยไม่ต้องใช้จรวด - คุณก็รู้ ...

ในระหว่างกระบวนการผลิต ผนังได้รับการสนับสนุนโดยผู้ถือพิเศษจากภายใน ขั้นตอนที่ยากที่สุดในกระบวนการนี้คือการเชื่อมส่วนล่างกับส่วนทรงกระบอก จำเป็นต้องทำให้เสร็จในครั้งเดียว ส่งผลให้ทีมช่างเชื่อมหลายทีม แต่ละคู่ทำเวลาสิบหกชั่วโมง กองพลน้อยเข้ามาแทนที่กันในสี่ชั่วโมง ในกรณีนี้ หนึ่งในสองคู่ทำงานภายในถัง

โลหะชนิดใดที่สามารถวางในตำแหน่งที่สาม "โดยจรวด"? คำตอบอาจดูเหมือนชัดเจน ไทเทเนียม? ปรากฎว่าไม่เลย

ทองแดง

เงิน

เขาเป็นคนที่ผูกทองแดงกับเหล็กในเครื่องยนต์จรวดที่ขับเคลื่อนด้วยของเหลวและนี่อาจแสดงให้เห็นถึงสาระสำคัญที่ลึกลับของมัน วัสดุก่อสร้างอื่น ๆ ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับเวทย์มนต์ - รถไฟลึกลับได้รับการติดตามโดยเฉพาะสำหรับโลหะนี้มานานหลายศตวรรษ ตลอดประวัติศาสตร์ของการใช้งานของมนุษย์ ยาวนานกว่าทองแดงหรือเหล็กมาก เราสามารถพูดอะไรเกี่ยวกับอลูมิเนียมซึ่งถูกค้นพบในศตวรรษที่สิบเก้าเท่านั้นและค่อนข้างถูกแม้ในภายหลัง - ในทศวรรษที่ยี่สิบ

เงินเรียกว่าโลหะมีค่า ค่อนข้างจะมาจากนิสัยที่มีอายุนับพันปี มีโลหะที่ไม่ถือว่ามีค่า แต่มีราคาสูงกว่าเงินมาก ยกตัวอย่างเบริลเลียม โลหะนี้มีราคาแพงกว่าเงินถึงสามเท่า แต่ก็ยังพบว่ามีการใช้งานในยานอวกาศ (แต่ไม่ใช่ในจรวด) เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีคุณสมบัติในการชะลอความเร็วและสะท้อนนิวตรอนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ต่อมาถูกใช้เป็นวัสดุโครงสร้าง

แต่อย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้วในประวัติศาสตร์ ผู้คนใช้โลหะมาเป็นเวลาประมาณหนึ่งหมื่นปี และไม่ง่ายนักที่จะหาวัสดุทดแทนที่เทียบเท่ากันสำหรับวัสดุเหล่านี้

ไททาเนียมและไททาเนียมอัลลอยด์

โลหะที่ทันสมัยที่สุดในยุคอวกาศ

ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยม ไททาเนียมไม่ค่อยมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในจรวด - ไททาเนียมอัลลอยด์ส่วนใหญ่จะใช้ทำถังแก๊สแรงดันสูง (โดยเฉพาะสำหรับฮีเลียม) ไททาเนียมอัลลอยด์จะแข็งแรงขึ้นเมื่อใส่ในถังที่มีออกซิเจนเหลวหรือไฮโดรเจนเหลว ส่งผลให้น้ำหนักลดลง บนยานอวกาศ TKS ซึ่งไม่เคยบินร่วมกับนักบินอวกาศ กลไกการเทียบท่าถูกขับเคลื่อนด้วยลม อากาศสำหรับมันถูกเก็บไว้ในบอลลูนไทเทเนียมขนาด 36 ลิตรหลายลูกที่มีแรงดันใช้งาน 330 บรรยากาศ แต่ละกระบอกดังกล่าวมีน้ำหนัก 19 กิโลกรัม ซึ่งเบากว่ากระบอกเชื่อมมาตรฐานที่มีความจุเท่ากันเกือบห้าเท่า แต่มีแรงดันเพียงครึ่งเดียว!

พวกเราหลายคนไม่ได้คิดเกี่ยวกับข้อเท็จจริงที่น่าสนใจมากมายที่เราไม่รู้เกี่ยวกับโลหะ วันนี้เป็นอีกบทความที่จะมาเล่าถึงคุณสมบัติพิเศษของโลหะ ก่อนอื่น เราอยากจะบอกคุณเกี่ยวกับการค้นพบอันน่าทึ่งที่เกิดจากเที่ยวบินในอวกาศที่มีคนควบคุม

ดังนั้น ชั้นบรรยากาศของโลกจึงมีออกซิเจนจำนวนมาก ซึ่งโลหะทำปฏิกิริยา ฟิล์มออกไซด์ที่เรียกว่าก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวโลหะ ฟิล์มนี้ปกป้องโลหะจากอิทธิพลภายนอก แต่ถ้าคุณเอาโลหะสองชิ้นในอวกาศมาต่อเข้าด้วยกัน พวกมันจะเกาะติดกันเป็นชิ้นใหญ่ในทันที นักบินอวกาศมักใช้เครื่องมือที่หุ้มด้วยพลาสติกบางๆ ในอวกาศ คุณสามารถใช้โลหะออกซิไดซ์ที่นำมาจากโลกได้

เหล็กในจักรวาล

ในดินของโลก โลหะที่พบมากที่สุดคืออลูมิเนียม แต่ถ้าคุณยึดโลกทั้งใบ เหล็กก็จะเป็นผู้นำ เป็นเหล็กที่เป็นพื้นฐานของแกนโลก ในระดับจักรวาล เหล็กได้รับความนิยมเป็นอันดับที่สี่

โลหะที่มีราคาแพงที่สุดในธรรมชาติคือโรเดียม มีค่าใช้จ่ายประมาณ 175,000 ดอลลาร์ต่อกรัม แต่โลหะที่แพงที่สุดที่ได้จากห้องปฏิบัติการคือ Californium 252 โลหะหนึ่งกรัมจะมีราคา 6.5 ล้านดอลลาร์ โดยปกติจะมีเครื่องปฏิกรณ์สำหรับการผลิตโลหะดังกล่าวเฉพาะในประเทศร่ำรวย - สหรัฐอเมริกาและรัสเซีย วันนี้มีโลหะดังกล่าวไม่เกิน 5 กรัมบนโลก

แคลเซียม 252 ใช้กันอย่างแพร่หลายในการรักษาโรคมะเร็ง นอกจากนี้ แคลิฟอร์เนียยังใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อกำหนดคุณภาพของรอยเชื่อม สามารถใช้แคลิฟอเนียมในการสตาร์ทเครื่องปฏิกรณ์ ในด้านธรณีวิทยาเพื่อตรวจจับน้ำใต้ดิน

ในไม่ช้านี้ ชาวแคลิฟอร์เนียจะเริ่มใช้ในอุตสาหกรรมอวกาศ

คลังแสงของความสามารถของมนุษย์ได้รับการเติมเต็มด้วยเทคโนโลยีที่น่าอัศจรรย์และแน่นอน กาลครั้งหนึ่งอุปกรณ์แรก ที่ทำงานเกี่ยวกับไฟฟ้า:

ทำให้ชีวิตของเราสะดวกสบายลดความซับซ้อนของการทำงานของอุปกรณ์อัตโนมัติมากมาย
มีเพียงชุดการทำงานพื้นฐาน แต่ดูเหมือนสิ่งประดิษฐ์ที่ซับซ้อนผิดปกติ
กลายเป็นนวัตกรรมแห่งยุคทำให้มนุษย์สามารถแสวงหาสิ่งประดิษฐ์ใหม่ ๆ

หลังจากการพิชิตพื้นที่ที่ไม่มีที่สิ้นสุด การพัฒนาเทคโนโลยีได้มาถึงระดับใหม่อย่างสมบูรณ์ การลงทุนทำให้สามารถสร้างสถานีแรกที่เชี่ยวชาญในการผลิตโลหะโดยตรงบนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อย

สถานีกลายเป็นโรงงานขนาดเล็กที่เรียกว่าอัตโนมัติเต็มรูปแบบ พวกเขาไม่ได้ประมวลผลส่วนประกอบที่ได้รับในขณะเดินทาง แต่จัดเรียงวัสดุตามมูลค่าและความเหมาะสมสำหรับการใช้งานต่อไป การตัดสินใจนี้ค่อนข้างสมเหตุสมผลเพราะการประมวลผลสามารถทำได้ด้วยเทคโนโลยีที่ง่ายกว่าซึ่งแพร่หลายไปทั่วโลก

วิทยาการหุ่นยนต์ต้องพัฒนาเร็วขึ้นเพื่อให้ทันกับสิ่งประดิษฐ์ด้านอวกาศอื่นๆ ไอเดียจากอุปกรณ์ทันสมัยที่มีอยู่ช่วยได้ที่นี่ ดังนั้น หุ่นยนต์จึงโดดเด่นด้วยการเคลื่อนไหวที่ราบรื่น อินเทอร์เฟซที่ควบคุมได้อย่างสมบูรณ์ และข้อดีอื่นๆ อีกมากมาย

การส่งมอบทรัพยากรสู่โลกของเราก็ง่ายขึ้นเช่นกัน สิ่งนี้ได้รับการยืนยันโดยการสำรวจครั้งล่าสุด โลหะที่เกิดเป็นผล นักวิทยาศาสตร์ทำให้พวกเขาไม่เสียหาย แทบไม่เสียหาย แม้ในระหว่างการสกัด ตัวอย่างโลหะส่วนใหญ่ที่มีความสำคัญต่อการพัฒนาโลหะวิทยาโดยทั่วไป

ดาวเคราะห์น้อย - แหล่งแร่โลหะ!

นักวิทยาศาสตร์กำลังคิดอย่างจริงจังเกี่ยวกับวิธีสร้างการขุด สะดวกที่สุดที่จะทำสิ่งนี้ใกล้กับแหล่งกำเนิดนั่นคือบนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยโดยตรง

การพัฒนาดาวเคราะห์น้อยพร้อมโอกาสในการจัดระเบียบงานที่มีประสิทธิภาพในการพัฒนาเป็นภารกิจหลักของการผลิตสมัยใหม่ โครงการดังกล่าวจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะได้รับทรัพยากรของสเปกตรัมและวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน มีชื่อพิเศษคือ - การพัฒนาอุตสาหกรรมซึ่งกำหนดลักษณะกระบวนการของการได้รับประโยชน์จากการศึกษาวัตถุที่ยังไม่ได้สำรวจในอวกาศ

ไม่เพียงแต่ดาวเคราะห์น้อยเท่านั้นที่เหมาะสำหรับงานที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการสกัดโลหะและสารอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน มีวัตถุอวกาศนับล้านตัวที่สัมพันธ์กับโลก และถ้าเราคำนึงถึงความยาวของแถบดาวเคราะห์น้อยที่มีมาก สารที่ส่งไปบนโลกของเราจะเพียงพอสำหรับหลายร้อยปี พื้นที่บางส่วนยังเหมาะสำหรับการขุดโลหะโดยไม่ทำอันตรายต่อแหล่งแร่ธาตุและสารที่มีประโยชน์

โลหะราคาแพงเช่นไททาเนียมและนิกเกิลเกิดขึ้นตามธรรมชาติในบริเวณที่เอื้ออำนวยต่อพื้นผิวโลก อวกาศก็ไม่มีข้อยกเว้น ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้รับโอกาสใหม่ๆ ในการทำงาน

ธาตุเหล็กมักพบในวัสดุต่างๆ ที่พบในหินดาวเคราะห์น้อย ในอีกด้านหนึ่ง สามารถพบได้ในปริมาณมากเพียงพอในโลกของเรา

แต่แร่ธาตุทุกชนิด แม้แต่แร่ที่แพร่หลายที่สุดในโลก ก็เป็นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมในระดับรัฐบาล แต่แหล่งข้อมูลดังกล่าวไม่ได้อยู่ถาวร ดังนั้นตอนนี้คุณควรคิดถึงการหาโอกาสใหม่และทางเลือกอื่นสำหรับการดึงทรัพยากร ในเรื่องนี้พื้นที่นั้นไร้ขีด จำกัด :

สำหรับนักวิจัยที่กำลังสุ่มตัวอย่างหินเพื่อค้นหาสถานที่ที่อุดมไปด้วยโลหะ
ในแง่ของการเรียนรู้คุณสมบัติขององค์ประกอบที่ยังไม่ได้สำรวจก่อนหน้านี้
เป็นส่วนประกอบเสริมในการผลิต

นักวิทยาศาสตร์บางคนถึงกับตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับประโยชน์ของการศึกษาดาวเคราะห์น้อยในแง่ขององค์ประกอบ ว่ากันว่าดาวเคราะห์น้อยประกอบด้วยองค์ประกอบที่จำเป็นทั้งหมดที่สามารถนำไปสู่การผลิตน้ำและออกซิเจน

นอกจากนี้ ส่วนผสมของสารที่มีอยู่ในองค์ประกอบของหินดาวเคราะห์น้อยยังอิ่มตัวด้วยส่วนประกอบที่สามารถสกัดได้แม้กระทั่งไฮโดรเจน และนี่เป็นความช่วยเหลือที่สำคัญอยู่แล้วเพราะส่วนประกอบนี้เป็น "ส่วนผสม" หลักของเชื้อเพลิงจรวด

แต่อุตสาหกรรมนี้ยังเป็นอุตสาหกรรมที่ยังเด็กและยังไม่ได้สำรวจ การสร้างการผลิตในระดับเดียวกันนั้นต้องการ:

ในการลงทุนเพิ่มเติม
การลงทุนที่มีความสามารถโดยตรงในการผลิตเทคโนโลยีใหม่
ดึงดูดความช่วยเหลือจากอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่เชี่ยวชาญในการแปรรูปโลหะต่อไป

งานที่มีโครงสร้างดีซึ่งจะถูกปรับในทุกระดับการผลิตที่ตามมาทั้งหมด จะลดต้นทุนเพิ่มเติม เช่น ค่าเชื้อเพลิงสำหรับจรวด หรือหุ่นยนต์ชาร์จ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มรายได้โดยรวม

ดาวเคราะห์น้อยเป็นขุมสมบัติของโลหะหายาก!

นโยบายการกำหนดราคาของโครงการดังกล่าวกลายเป็นเรื่องที่ไม่สมจริง ดาวเคราะห์น้อยดวงหนึ่งซึ่งมีขนาดค่อนข้างเล็ก เป็นเพียงสวรรค์สำหรับนักเทคโนโลยีและนักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ในบางกรณี หุ่นยนต์สามารถกำหนดได้ว่าชั้นหินใดที่แยกพวกมันออกจากการค้นหาที่ต้องการ

ผลรวมและประมาณการไว้เป็นล้านล้าน ดังนั้นค่าใช้จ่ายทั้งหมดจะพิสูจน์ตัวเองได้อย่างแน่นอนและหลายครั้ง กำไรที่ได้รับจากงานการสกัดโลหะจะนำไปแปรรูปต่อไป

องค์ประกอบส่วนใหญ่ถูกนำเสนอในรูปแบบที่บริสุทธิ์ แต่สำหรับบางคนจำเป็นต้องมีการมีส่วนร่วมของสารละลายเสริมและสารผสมที่เปลี่ยนสารให้อยู่ในสถานะที่ต้องการ เป็นเรื่องยากที่จะเชื่อ แต่โลหะมีค่าเช่นทองคำมีอยู่ในปริมาณที่เพียงพอสำหรับการขุด

พวกเขาไม่รู้ว่าทองคำส่วนใหญ่ที่มีอยู่ในชั้นบนของโลกนั้นเป็นร่องรอยของดาวเคราะห์น้อยที่ครั้งหนึ่งเคยตกลงมา เมื่อเวลาผ่านไป ดาวเคราะห์และสภาพภูมิอากาศของพวกมันเปลี่ยนไป ดินก็เปลี่ยนไป และเศษของดาวเคราะห์น้อยก็สามารถรักษาโลหะมีค่าที่มีอยู่ในพวกมันได้

ฝนดาวเคราะห์น้อยมีส่วนทำให้สารหนัก รวมทั้งโลหะ เชื่อฟังแรงโน้มถ่วง และจมเข้าไปใกล้แกนโลกมากขึ้น การพัฒนาของพวกเขากลายเป็นเรื่องยาก และแทนที่จะเป็นเช่นนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้แนะนำว่า เป็นการเหมาะสมที่สุดที่จะลงทุนในการทำงานกับดาวเคราะห์น้อย คล้ายกับการทำเหมืองบนโลก

อนาคตของเทคโนโลยีอยู่ในอวกาศ!

วิวัฒนาการได้นำมนุษย์มาสู่จุดสูงสุดของการพัฒนาของเขา ทำให้เขามีสิ่งประดิษฐ์ต่างๆ มากมาย แต่หัวข้อของพื้นที่ยังไม่เปิดเผยอย่างเต็มที่ ลองนึกภาพว่าต้องใช้เงินเท่าไหร่จึงจะได้งานขุดบนพื้นผิวของดาวเคราะห์น้อยเอง

อีกปัจจัยหนึ่งที่โครงการนี้ยังคงอยู่ในทางทฤษฎีมาเป็นเวลานานคือปัญหาที่เกิดขึ้นกับการส่งมอบสินค้าที่มีโลหะกลับสู่โลก ขั้นตอนดังกล่าวอาจใช้เวลามากจนแม้แต่การพัฒนาเองก็ไม่เกี่ยวข้องและมีราคาแพงมาก แต่นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบทางออกจากสถานการณ์ที่คล้ายคลึงกัน มีการประกอบหุ่นยนต์เฉพาะทาง ด้วยความช่วยเหลือของการกระทำทางกลของบุคคลซึ่งเชื่อมต่อโดยตรงกับระบบของบริษัท เขาสามารถควบคุมการเคลื่อนไหวของเขาได้โดยไม่ทำลายตัวอย่างที่มีค่าของวัสดุที่ขุดแล้ว

หุ่นยนต์มีช่องในโครงสร้างซึ่งเก็บตัวอย่างไว้ จากนั้นพวกเขาจะไปที่โลกซึ่งนักวิทยาศาสตร์จะทำการทดสอบหลายชุดเพื่อพิสูจน์คุณค่าของดาวเคราะห์น้อยดวงนี้สำหรับเนื้อหาของสารที่มีประโยชน์ในนั้น

การตรวจสอบเบื้องต้นดังกล่าวยังจำเป็นสำหรับความมั่นใจมากขึ้นว่าจำเป็นต้องมีงานสกัดโลหะจริงๆ อันที่จริง ในอุตสาหกรรมดังกล่าว มีเงินจำนวนมหาศาลเข้ามาเกี่ยวข้องเสมอ

เทคโนโลยีแห่งอนาคตจากอดีต!

แม้แต่คนที่อยู่ห่างไกลจากวิทยาศาสตร์ก็เข้าใจดีว่าทรัพยากรของโลกของเรานั้นไม่มีที่สิ้นสุด และไม่มีที่ไหนเลยที่จะมองหาทางเลือกอื่นแทนสารที่มีประโยชน์ที่มีอยู่ เช่นเดียวกับฟอสซิลบนโลก

นั่นคือเหตุผลที่โลกสมัยใหม่พัฒนาไปเองตามธรรมชาติ และในขณะเดียวกันก็รักษาความสงบและก้าวย่างของชีวิตมนุษย์ การทดลองแต่ละครั้งเป็นการสะท้อนถึงแก่นแท้ของนักวิทยาศาสตร์ ผลงานที่ยอดเยี่ยมของเขา การทดลองที่ประสบความสำเร็จครั้งแรก

แต่ขอจำไว้ว่าไข้อวกาศเริ่มต้นอย่างไร กำเนิดความคิดเป็นผลงานของนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงมากคนหนึ่งในขณะนั้น แล้วมันดูเหมือนเป็นสิ่งประดิษฐ์ธรรมดาๆ แต่ตอนนี้มันกลายเป็นความจริงธรรมดาๆ ไปแล้ว ซึ่งดึงดูดความสนใจอย่างใกล้ชิดของนักวิทยาศาสตร์ที่พยายามนำแนวคิดเชิงทฤษฎีมาประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษยชาติ

เทคโนโลยีมีราคาแพง และไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะหานักลงทุนที่คู่ควรที่เต็มใจเสี่ยงอย่างมากเพื่อผลลัพธ์ที่ดี แต่โครงการในอนาคตต้องได้รับการพัฒนาและนำเข้าสู่การผลิตในขณะนี้

ไม่ว่านักวิทยาศาสตร์จะพูดอะไรก็ตาม ถึงเวลาแล้วสำหรับการขุดโลหะหายากและมีราคาแพงจากอวกาศโดยตรง

นวัตกรรมต้องการ:

ตรวจสอบเวลา,
องค์กรที่มีความสามารถในการผลิต
สำรวจความเป็นไปได้ของอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องที่สามารถร่วมมือซึ่งกันและกัน

หากไม่มีการลงทุน จะไม่มีผลตอบแทนแม้แต่ในระดับต่ำสุดที่องค์กรของกระบวนการทำงานจะตามมาเองและหลังจากนั้น - ผลลัพธ์ที่คุณคาดหวัง

ดาวเคราะห์น้อยเกิดขึ้นได้อย่างไร?

หากนักวิทยาศาสตร์สามารถระบุสภาวะที่เอื้ออำนวยได้ภายใต้การก่อตัวของดาวเคราะห์น้อย แหล่งที่มีประโยชน์ดังกล่าวสามารถสร้างขึ้นเทียมได้ด้วยความช่วยเหลือของห้องปฏิบัติการ หรือโดยตรงในอวกาศอันกว้างใหญ่ ดาวเคราะห์น้อยเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นวัสดุดั้งเดิมที่เหลืออยู่หลังจากที่ระบบสุริยะของเราก่อตัวขึ้น พวกเขาแพร่หลาย ดาวเคราะห์น้อยบางดวงบินเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มาก บางดวงโคจรอยู่ในวงโคจรเดียวกัน ก่อตัวเป็นแถบดาวเคราะห์น้อยทั้งหมด ระหว่างดาวพฤหัสบดีกับดาวอังคารที่ค่อนข้างใกล้เคียง มีกระจุกดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่ที่สุด

พวกเขามีค่ามากในแง่ของทรัพยากร การศึกษาดาวเคราะห์น้อยจากมุมมองที่ต่างออกไปจะช่วยให้คุณสามารถวิเคราะห์โครงสร้างของดาวเคราะห์น้อยได้ มีส่วนทำให้:

สร้างฐานสำหรับการสำรวจอวกาศต่อไป
ดึงดูดการลงทุนใหม่ในอุตสาหกรรมนี้
การพัฒนาอุปกรณ์พิเศษที่สามารถทำงานได้หลากหลายสภาวะ

การขุดโลหะบนดาวเคราะห์น้อยง่ายกว่ามาก เพราะมันกระจายไปทั่วพื้นผิวของวัตถุในอวกาศ ความเข้มข้นของโลหะมีค่าและมีราคาแพงที่สุดก็เท่ากับที่พบในโลกในแหล่งที่อุดมสมบูรณ์เท่านั้น ความสนใจในงานประเภทดังกล่าวเพิ่มขึ้นทุกวันเนื่องจากความเกี่ยวข้อง

นักบินอวกาศสามารถสร้างความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่เป็นไปไม่ได้ในด้านความสามารถทางเทคโนโลยี ตัวอย่างแรกที่ถ่ายบนพื้นผิวดาวเคราะห์น้อย:

ให้นักวิทยาศาสตร์มีแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับโครงสร้างของดาวเคราะห์น้อย
ช่วยทำให้การผลิตเร็วขึ้น
ระบุแหล่งใหม่ในการรับโลหะ

ในอนาคตอันใกล้นี้ เทคโนโลยีระดับนี้จะเข้ามาแทนที่การผลิต หากเราลองนึกภาพตามทฤษฎีว่าปริมาณสำรองของดาวเคราะห์น้อยมีไม่จำกัด พวกมันสามารถสนับสนุนเศรษฐกิจของทั้งโลกได้ ทำให้มันพัฒนาเร็วขึ้นหลายเท่า

ดูเหมือนว่ามีอะไรอีกที่จะต้องดิ้นรนเมื่อมนุษย์พิชิตพื้นที่กว้างใหญ่ของจักรวาล? แต่ในทางปฏิบัติ ยังห่างไกลจากการศึกษาคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ทั้งหมดของดาวเคราะห์น้อยและวัตถุอื่น ๆ ที่มีอยู่ในอวกาศอย่างเต็มที่ กล่าวคือจะสามารถสร้างการผลิตที่ปราศจากขยะได้ แต่ละองค์ประกอบของห่วงโซ่นี้ไม่มีอยู่โดยปราศจากอิทธิพลขององค์ประกอบก่อนหน้า แนวทางนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งเมื่อเราจัดการกับโลหะ โครงสร้างแข็งแรงเพียงพอ แต่ถ้าไม่ปฏิบัติตามเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับการสกัดและการแสวงประโยชน์ ทรัพยากรธรรมชาติอันมีค่าอาจเสื่อมโทรมได้

โลหะจากอวกาศเป็นความจริงในชีวิตประจำวันของเรา มีการวางแผนโครงการใหม่ โดยพื้นฐานจะเป็นการผลิตน้ำและออกซิเจน ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญสำหรับเรา