最近半个月的时间里，美国航天界一直是话题的焦点，各种令人啼笑皆非的操作层出不穷。让我慢慢来分享这些故事。
我们先来看国内的一个值得庆祝的消息，可能被很多人忽略了，那就是「中国空间站超高温合金材料」项目取得了重大突破。这个研究由西北工业大学的科研团队领导，关键技术是「超高温合金」。这种技术是什么？它有什么作用？
有人在评论区经常问，「中国的航天发展跟我每月三千元的薪水有什么关系？」今天的文章正好可以回应这种疑问。
西北工业大学的这种「超高温合金」主要成分包括铌（Nb）金属合金。铌是一种耐热金属，原子序数为41，其熔点超过2400摄氏度。当铌与其他元素结合形成合金时，不仅能够承受高温和腐蚀，而且在高达数千度的高温环境下，仍保持极佳的机械性能。
那么，超高温合金通常用于哪些地方？主要应用于航空发动机的核心部件，尤其是涡扇发动机，也就是飞机的「心脏」。其中使用的铌合金，以及包含钴、钼、镍等元素的合金都极为关键。
举个例子，涡扇发动机的高压涡轮部件条件极为苛刻，每分钟的转速可超过10,000转，温度高达1800摄氏度。
尤其是第六代战斗机使用的新一代发动机，其理论推重比可能超过15，高压涡轮的进气温度可能达到2100摄氏度，远超普通发动机使用的高温合金的熔点。
如果你想研发第六代战斗机，超高温合金技术的突破就是必须的。耐高温只是第一步，涡扇发动机使用的超高温合金材料还需要满足三个基本标准：一是高温强度，二是常温下的韧性，三是抗高温氧化。
高温强度意味着即便材料被加热至红热状态，也不能软化；常温韧性指的是许多非金属陶瓷虽耐高温，但常温下易碎，这是不被允许的；高温抗氧化性则是指在高温下，材料表面不能与空气中的氧气反应产生氧化物。
想象一下发动机叶片在2000多度高温下，几乎不与氧气发生反应，这个要求的难度非常高。高温下不软化、不氧化，低温又不能变脆，这些要求必须同时满足，非常困难。
而且，将这种超高温合金精确地加工成高压涡轮叶片的形状是一个巨大的挑战。这些叶片的剖面必须完美地符合翼型曲线，内部还是空心的，包含非常精密的冷却管路。
为了更好地研发发动机，必须对这些超高温合金材料进行深入的物理特性分析，寻找更优的冶炼配方，以提高这三个基本性能指标。
但在地面上进行这种两三千度的金属物理特性研究非常困难，甚至很难找到能承受这样高温的容器。即使找到了，容器与实验材料的接触面在高温下可能发生反应，污染试验样本。
怎样避免容器与实验材料直接接触呢？
科学家们发现，在地面上实现这一点很困难，但在太空中就变得可能。在微重力环境下，铌合金可以悬浮在容器中，完全不接触容器表面。使用微波或电磁感应加热至两三千度，可以完全避免高温容器耐热性和材料污染问题。
从2021年9月份开始，西北工业大学的科研团队已经将三批超高温合金试验样品通过天舟三号、四号、五号货运飞船送往中国空间站。其中第一批样品包括36种不同配方的铌合金。
空间站内有两个专用的实验柜，「高温材料科学实验柜」和「无容器材料实验柜」，为这些超高温合金提供了理想的实验条件。
在航天员的操作下，西工大科研团队获得了大量宝贵的实验数据，完成了铌合金在微重力环境下的加热、熔化、冷却、过冷、凝固等一系列物理实验。
这意味着，未来我们甚至可以将一些特殊的零件在太空环境中进行冶炼和制造，特别是研究和生产飞机发动机的高压涡轮叶片。
不仅是第六代战斗机和隐身轰炸机，还包括C919和C929等民用飞机，其未来的国产涡扇发动机也可能使用从太空中制造的叶片。
除了铌合金，还有锆合金也极具潜力。锆的原子序数为40，其合金不仅具有极低的热中子吸收截面，而且极为耐腐蚀，非常适合用于制造核反应堆的燃料棒外壳。
这意味着，如果你想构建性能更强大的核电站、核动力航母或核潜艇，就必须开发更优秀的锆合金材料。
从2021年开始，不同配方的锆合金样品也被送往中国空间站，科学家们不仅观察到了与地面实验截然不同的材料内部变化，还发现了锆合金在失重状态下融化和凝固过程中出现的新的漩涡状组织结构，这些成果未来极可能应用于核电站和核航母的反应堆中。
锆合金的耐磨和耐腐蚀性能也使其成为制造人造关节的理想材料，未来这种技术可能拯救更多的患者。
总结来说，中国空间站不仅是一个技术孵化器，未来还可能成为生产许多稀有零件的工厂，这些零件将应用于国防、生物医疗、计算机等关键领域。就像在游戏中升级装备一样，许多极其稀有的装备可能只能在太空中研发。
因此，只有通过发展航空航天等高科技，我们才能为普通人的生存提供坚实的基础。发展高科技，扩大经济规模，缓解职场竞争，从而确保普通人的收入有基本的保障。
如果我们不投入到空间站的建设和太空资源的开发中，我们的产业升级速度可能会大幅减慢。甚至可能不仅无法保障低薪工作的稳定，和平的环境也可能无法维持。我们已经错过了大航海时代，绝不能在航天时代再次落后。太空是人类未来的最后边疆，我们必须勇敢探索，为后代造福。
