1. موفقیت بزرگ تجربی
اخیراً، فضانوردان در ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) با موفقیت اولین دسته از نمونههای فولاد ضد زنگ 316 لیتری را با استفاده از فناوری انجماد بدون ظروف در یک محیط ریزگرانشی ذوب کردند. این نشاندهنده یک پیشرفت قابل توجه در زمینه آمادهسازی مواد فضایی است و نشاندهنده یک گام مهم رو به جلو در ساخت فضای آینده و قابلیتهای ساخت و ساز در مدار است.
2. چرا فناوری "انجماد بدون ظرف" را انتخاب کنید؟
ذوب معمولی زمین به ظرفی برای نگهداری فلز ذوب شده بستگی دارد. اما دیواره های ظرف می توانند همه چیز را به هم بریزند و باعث ایجاد مواد ناهموار شوند که به کیفیت مواد آسیب می رساند. در فضا، میتوانیم از صدا یا الکتریسیته برای شناور کردن قطرههای فلزی استفاده کنیم و اجازه دهیم بدون تماس با چیزی جامد شوند. این کار از آشفتگی ظروف جلوگیری می کند و مواد تمیزتر با ساختار یکنواخت تر را برای ما به ارمغان می آورد.
فولاد ضد زنگ 316L برای وسایل پزشکی، پروژه های اقیانوسی و هواپیماها عالی است زیرا در برابر زنگ زدگی مقاومت می کند، قوی است و به خوبی با بدن کار می کند. این آزمایش بررسی میکند که آیا ما میتوانیم آن را در فضا بسازیم یا خیر و چقدر کمی گرانش ظاهر و عملکرد آن را تغییر میدهد.
3. نتایج تجربی و یافته های اولیه
فولاد ضد زنگ 316 لیتری ساخته شده در فضا دارای دانه های کوچکتر است و مواد کمتری از هم جدا می شوند. از آنجایی که به ندرت جریان طبیعی در جاذبه صفر وجود دارد، قطعات آلیاژی به طور یکنواخت پخش می شوند و مواد دارای نقص های کمتری در داخل هستند.
اشعه ایکس نشان میدهد که نمونههای ساخته شده در فضا کمتر از 0.01% حفرههای داخلی دارند، که ده برابر کمتر از 316L واقعاً خوب ساخته شده در اینجا است. چیزی که واقعاً مهم است این است که آنها هیچ آشغال سطحی یا چیزی از ظرف تماس با آن پیدا نکردند. این واقعاً نشان میدهد که ساخت فلزات فوق-بدون ظرف چقدر عالی است.
هنگامی که آنها به نور نگاه کردند، در برخی نقاط مقدار کمی از مواد ناپایدار را دیدند. شکل کریستالی آن با آنچه در 316L ساخته شده روی زمین دیده شده بود، متفاوت بود. محققان فکر میکنند که این ممکن است شکل خاصی باشد که زمانی شکل میگیرد که چیزها به طور یکنواخت و آهسته در فضا خنک شوند. پیدا کردن این ممکن است به پیدا کردن انواع جدیدی از فولاد ضد زنگ کمک کند.
4. چشم انداز برنامه های آینده
موفقیت این آزمایش فرصت های جدیدی را برای مسیرهای زیر باز کرده است:
- در{0}}ساخت و نگهداری در مدار: تأسیسات فضایی آینده مانند ایستگاه فضایی و پایگاه قمری میتوانند مستقیماً از منابع فضایی یا حمل مواد خام برای تولید قطعات و اجزای{{1} با دقت بالا استفاده کنند و وابستگی به تأمین زمین را کاهش دهند.
- توسعه مواد جدید: در محیط ریزگرانشی، انتظار میرود که مواد پیشرفته مانند آلیاژهای{0}}بالا و شیشههای فلزی که تهیه آنها بر روی زمین دشوار است، سنتز شود.
- پشتیبانی از کاوش در اعماق فضا: ارائه راهحلهای مواد «خودکفایی» برای مأموریت سرنشیندار بلندمدت- به مریخ.
