SpaceX使用(yong)不锈(xiu)钢材质(zhi)制(zhi)造(zao)星(xing)际飞(fei)船火星探(tan)索火箭
作(zuo)者(zhe)：admin 发(fa)布日(ri)期(qi)：2022/9/3 8:15:07
SpaceX借助钢的(de)特性来(lai)实现其火星(xing)移民计划，这对于(yu)太空(kong)计(ji)划(hua)而(er)言尚属(shu)首(shou)创。
埃(ai)隆·马斯(si)克（Elon Musk）于2002年创建(jian)了(le)美(mei)国太空探(tan)索(suo)技术公(gong)司（SpaceX），旨(zhi)在降(jiang)低太空飞行的(de)成(cheng)本，实(shi)现(xian)火星移(yi)民。SpaceX正(zheng)在(zai)开(kai)发(fa)星际(ji)飞(fei)船(chuan)，这是一(yi)种私人(ren)资(zi)助(zhu)、完全(quan)可(ke)重复(fu)使用、用(yong)于(yu)星(xing)际和轨(gui)道空间(jian)飞行(xing)的发(fa)射系(xi)统(tong)。
星际飞船(chuan)的(de)独特(te)之(zhi)处在(zai)于(yu)其(qi)火箭(jian)及“超(chao)级重(zhong)型(xing)助(zhu)推器”（Super Heavy Booster）的壳体选材。SpaceX最初计划(hua)采用最先(xian)进的(de)碳(tan)纤维材(cai)料制造该(gai)飞(fei)船，但后(hou)来宣布将(jiang)用(yong)闪闪发(fa)光(guang)的(de)300系列(lie)不(bu)锈(xiu)钢材(cai)料(liao)来(lai)取(qu)代(dai)碳(tan)纤(xian)维。
这(zhe)标志(zhi)着自(zi)20世纪50年代“阿(a)特(te)拉(la)斯”洲(zhou)际(ji)弹(dan)道(dao)导弹（ICBM）计划失(shi)败(bai)以(yi)来，人(ren)们(men)首(shou)次(ci)在火箭(jian)中使用(yong)这(zhe)种(zhong)材料。然而，由(you)于星(xing)际飞船(chuan)旨(zhi)在用(yong)于(yu)星(xing)际旅行(xing)，因(yin)此(ci)材(cai)料(liao)选择是SpaceX能否成(cheng)功到(dao)达火星（离(li)太(tai)阳第四(si)近(jin)的行(xing)星）的一个(ge)重(zhong)要因(yin)素(su)。
不锈钢的(de)卓越性(xing)能(neng)使星际(ji)飞(fei)船能(neng)够(gou)应对极(ji)高(gao)和(he)极低温度
采用(yong)合(he)适(shi)的材料(liao)制成
不(bu)锈(xiu)钢的一大优(you)势(shi)在(zai)于熔点(dian)很(hen)高，适用于太(tai)空旅(lv)行。铝(lv)或(huo)碳纤(xian)维(wei)的(de)稳(wen)态(tai)下(xia)最(zui)高(gao)工(gong)作(zuo)温(wen)度为(wei)150°C，在180°C~200°C的温(wen)度(du)范围(wei)内可短(duan)期工(gong)作(zuo)，但这将(jiang)弱化(hua)材料(liao)的性(xing)能。一(yi)些碳纤(xian)维材(cai)料(liao)在200°C的(de)温(wen)度下可连(lian)续工(gong)作，但材(cai)料(liao)的强(qiang)度(du)将(jiang)有所降(jiang)低。
在进(jin)行适当的散热(re)控(kong)制情(qing)况(kuang)下，钢(gang)可以(yi)在820℃~870℃的高(gao)温下正常工作(zuo)。因此，一(yi)种(zhong)创(chuang)新(xin)的(de)钢制(zhi)系(xi)统将用(yong)于(yu)星际飞船(chuan)的(de)隔(ge)热层(ceng)，保(bao)护(hu)飞(fei)船(chuan)在进入(ru)火(huo)星(xing)或地(di)球等具(ju)有大(da)气(qi)层(ceng)的(de)星(xing)球(qiu)时免受(shou)高(gao)温破坏(huai)。
隔热层有两个(ge)以(yi)纵(zong)向加强条(tiao)连(lian)接的(de)不锈(xiu)钢层(ceng)，水在其(qi)间流动(dong)。隔(ge)热(re)层(ceng)外部设有(you)微孔，水(shui)可以从(cong)中(zhong)“渗”出(chu)，通过(guo)蒸(zheng)发冷却的方式保(bao)持(chi)低温(wen)。
要想(xiang)实(shi)现(xian)火星(xing)移民计划，降低(di)飞行成本至关重要，不(bu)锈钢(gang)在这一(yi)点(dian)上再(zai)次脱颖而出。碳(tan)纤(xian)维的成本(ben)为(wei)每(mei)公斤(jin)135美元，在加工过(guo)程(cheng)中(zhong)至少会(hui)产生30%的废料，这意味(wei)着其实(shi)际成本(ben)大约(yue)为每公(gong)斤200美元。而(er)同等重(zhong)量(liang)的(de)不锈钢(gang)仅(jin)需(xu)花(hua)费3美元。
不锈(xiu)钢(gang)极(ji)具(ju)成(cheng)本(ben)效益(yi)、性能(neng)卓越，这对(dui)SpaceX成功(gong)实(shi)现其(qi)火星移民计划(hua)来(lai)说(shuo)至(zhi)关重要
勇(yong)担(dan)星际(ji)航行(xing)的重任
当把(ba)飞船发射到地(di)球(qiu)大(da)气层外部空(kong)间(jian)时(shi)，必须(xu)考虑(lv)到每一克(ke)的重量(liang)，并(bing)尽可(ke)能地(di)减(jian)轻(qing)重(zhong)量(liang)。在(zai)传统(tong)观念中，人(ren)们(men)不(bu)会(hui)将钢视(shi)作轻型(xing)材料，但(dan)实(shi)际(ji)上(shang)，不锈(xiu)钢(gang)的特(te)有属(shu)性使它成为了(le)减(jian)轻飞船重量(liang)的(de)最佳选择。
太空既(ji)寒(han)冷又黑(hei)暗，始(shi)终(zhong)处(chu)于-270℃的严寒(han)之(zhi)中(zhong)。在(zai)这(zhe)样的低温(wen)下(xia)，不(bu)锈钢(gang)的强度(du)将提高50%。由(you)于其(qi)组(zu)成成分(fen)中(zhong)含有铬(ge)—镍元素，因(yin)此不锈(xiu)钢(gang)即(ji)使(shi)在(zai)非常低(di)的温(wen)度下也不会(hui)变(bian)脆。
不锈(xiu)钢(gang)的高(gao)延展性、高韧性(xing)以及在低(di)温环境下(xia)不易发生(sheng)断(duan)裂的特(te)性，使(shi)其(qi)成(cheng)为制(zhi)造星际(ji)火箭的(de)完美(mei)材(cai)料(liao)。这些特(te)性意(yi)味着材(cai)料(liao)用量的(de)减少，从而(er)进一步降(jiang)低(di)火(huo)箭(jian)重(zhong)量(liang)，使不锈钢(gang)成(cheng)为(wei)实(shi)现(xian)太空(kong)旅(lv)行的(de)绝(jue)佳(jia)材(cai)料。
星(xing)际(ji)飞(fei)船(chuan)采(cai)用(yong)可重复使用的设(she)计思路(lu)。SpaceX声称，该飞(fei)船(chuan)在着陆(lu)一(yi)小时后(hou)即(ji)可重(zhong)新发射(she)。出于(yu)这种考虑(lv)，该(gai)公(gong)司的(de)材(cai)料团(tuan)队(dui)一直(zhi)在(zai)研(yan)发一种铬含量(liang)更高的新(xin)型(xing)不(bu)锈(xiu)钢合(he)金(jin)。这(zhe)种304L合金(jin)具(ju)有(you)更强的(de)耐腐蚀(shi)能力和(he)抗(kang)退化能(neng)力(li)，非(fei)常(chang)适合(he)星际(ji)移民的(de)持续重复使用需(xu)求，堪(kan)称(cheng)完美(mei)之(zhi)选(xuan)。
显然(ran)，SpaceX工(gong)程(cheng)师的(de)想(xiang)象(xiang)力和技(ji)能以及驾驶(shi)飞(fei)船的(de)宇航员团(tuan)队(dui)的(de)英勇精(jing)神将(jiang)引(yin)领星(xing)际(ji)航(hang)行(xing)。然而(er)，正(zheng)是钢材(cai)的(de)持久性能，使(shi)得人类(lei)的火(huo)星(xing)之(zhi)旅变(bian)得(de)更为(wei)切实(shi)可行(xing)。
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