SpaceX使用不(bu)锈钢材(cai)质(zhi)制(zhi)造(zao)星(xing)际飞(fei)船(chuan)火(huo)星探索火(huo)箭(jian)
作(zuo)者(zhe)：admin 发(fa)布(bu)日(ri)期：2022/9/6 8:21:48
SpaceX借助(zhu)钢的特(te)性来实现(xian)其火星移民(min)计划，这(zhe)对(dui)于(yu)太(tai)空(kong)计划而(er)言尚(shang)属首创(chuang)。
埃隆(long)·马斯(si)克（Elon Musk）于(yu)2002年(nian)创(chuang)建(jian)了(le)美(mei)国太空(kong)探索(suo)技(ji)术(shu)公司（SpaceX），旨在(zai)降(jiang)低太空(kong)飞行的成本(ben)，实现(xian)火星移民(min)。SpaceX正(zheng)在开(kai)发(fa)星(xing)际飞(fei)船(chuan)，这(zhe)是(shi)一(yi)种私(si)人资助(zhu)、完(wan)全可重(zhong)复使用(yong)、用于(yu)星(xing)际和(he)轨(gui)道(dao)空间(jian)飞(fei)行的(de)发(fa)射系统(tong)。
星(xing)际飞船的独(du)特之处在于其火(huo)箭(jian)及(ji)“超(chao)级(ji)重(zhong)型(xing)助推(tui)器(qi)”（Super Heavy Booster）的(de)壳体选(xuan)材。SpaceX最(zui)初计(ji)划采(cai)用(yong)最(zui)先进的(de)碳(tan)纤(xian)维材(cai)料(liao)制(zhi)造该(gai)飞船(chuan)，但(dan)后(hou)来宣(xuan)布(bu)将(jiang)用(yong)闪(shan)闪(shan)发(fa)光的(de)300系列不锈钢(gang)材料(liao)来取(qu)代(dai)碳(tan)纤维(wei)。
这(zhe)标(biao)志(zhi)着自(zi)20世(shi)纪50年代“阿(a)特(te)拉斯(si)”洲(zhou)际(ji)弹道导(dao)弹(dan)（ICBM）计(ji)划失败(bai)以来，人(ren)们(men)首次在火(huo)箭(jian)中(zhong)使用这种材(cai)料(liao)。然(ran)而，由(you)于(yu)星(xing)际飞船(chuan)旨在用(yong)于星(xing)际(ji)旅(lv)行，因(yin)此(ci)材(cai)料选(xuan)择(ze)是SpaceX能(neng)否成(cheng)功到达火星（离太阳(yang)第四(si)近(jin)的(de)行星）的(de)一个重要因素。
不锈(xiu)钢的(de)卓(zhuo)越(yue)性能使星际(ji)飞(fei)船能(neng)够(gou)应(ying)对极高(gao)和极(ji)低(di)温度(du)
采(cai)用合(he)适的材(cai)料制(zhi)成(cheng)
不锈钢(gang)的一(yi)大(da)优(you)势(shi)在(zai)于熔点很(hen)高(gao)，适用于(yu)太空(kong)旅行(xing)。铝或碳纤维的(de)稳(wen)态(tai)下(xia)最(zui)高工(gong)作温度为(wei)150°C，在180°C~200°C的(de)温(wen)度范围(wei)内可短期工作(zuo)，但这(zhe)将(jiang)弱化(hua)材(cai)料的性(xing)能(neng)。一(yi)些碳(tan)纤(xian)维材料在(zai)200°C的温(wen)度(du)下(xia)可(ke)连(lian)续(xu)工(gong)作(zuo)，但材料(liao)的强(qiang)度将有(you)所降(jiang)低。
在进行适当(dang)的(de)散(san)热(re)控(kong)制情(qing)况下，钢可以在(zai)820℃~870℃的高(gao)温下(xia)正常工(gong)作(zuo)。因此(ci)，一种(zhong)创(chuang)新的钢(gang)制(zhi)系(xi)统(tong)将(jiang)用于星(xing)际(ji)飞船的隔热(re)层，保护飞船(chuan)在进入火(huo)星或地球(qiu)等具有(you)大(da)气(qi)层(ceng)的(de)星(xing)球时(shi)免受高(gao)温破(po)坏(huai)。
隔热层有(you)两个以(yi)纵(zong)向(xiang)加强(qiang)条(tiao)连接的(de)不(bu)锈(xiu)钢层(ceng)，水(shui)在(zai)其(qi)间(jian)流动(dong)。隔(ge)热(re)层外部(bu)设(she)有(you)微孔，水可以从中“渗(shen)”出，通过蒸(zheng)发冷却(que)的方(fang)式(shi)保持(chi)低(di)温(wen)。
要想实现火(huo)星移民计划(hua)，降(jiang)低飞(fei)行(xing)成本至(zhi)关重要，不锈钢(gang)在(zai)这(zhe)一点上(shang)再次(ci)脱(tuo)颖而出。碳(tan)纤维(wei)的成(cheng)本(ben)为(wei)每公斤(jin)135美(mei)元(yuan)，在加工过(guo)程中(zhong)至少会产生30%的废(fei)料(liao)，这(zhe)意味(wei)着(zhe)其(qi)实际成本大约为(wei)每(mei)公斤(jin)200美元。而(er)同等(deng)重(zhong)量(liang)的(de)不锈(xiu)钢(gang)仅(jin)需花费3美元。
不(bu)锈(xiu)钢极具(ju)成本(ben)效(xiao)益、性(xing)能卓越，这(zhe)对SpaceX成功实现其火(huo)星(xing)移民计划(hua)来(lai)说至(zhi)关(guan)重(zhong)要
勇(yong)担(dan)星际(ji)航行(xing)的重(zhong)任
当把(ba)飞(fei)船发射(she)到地球(qiu)大气(qi)层外部(bu)空(kong)间(jian)时(shi)，必(bi)须考(kao)虑到每(mei)一克的(de)重量(liang)，并(bing)尽可(ke)能(neng)地减轻重(zhong)量(liang)。在传统(tong)观(guan)念(nian)中，人们不会(hui)将钢(gang)视作轻(qing)型(xing)材料，但(dan)实际上，不锈钢的(de)特有属(shu)性(xing)使它成为(wei)了(le)减轻飞(fei)船重量的最(zui)佳选择(ze)。
太(tai)空既(ji)寒(han)冷又黑暗，始(shi)终处于(yu)-270℃的(de)严寒之中(zhong)。在(zai)这(zhe)样的低温下(xia)，不(bu)锈钢(gang)的(de)强(qiang)度(du)将提(ti)高50%。由(you)于其组(zu)成成(cheng)分中(zhong)含(han)有铬(ge)—镍元(yuan)素(su)，因(yin)此不(bu)锈钢(gang)即(ji)使在非(fei)常(chang)低(di)的(de)温(wen)度(du)下(xia)也不(bu)会(hui)变(bian)脆。
不(bu)锈(xiu)钢的(de)高(gao)延(yan)展性、高(gao)韧(ren)性以及(ji)在低(di)温(wen)环(huan)境下(xia)不(bu)易发(fa)生断(duan)裂(lie)的(de)特(te)性，使(shi)其成(cheng)为制(zhi)造(zao)星际火(huo)箭(jian)的(de)完美材(cai)料(liao)。这(zhe)些(xie)特(te)性(xing)意(yi)味着材料(liao)用(yong)量的(de)减少(shao)，从而(er)进一步(bu)降低(di)火箭重(zhong)量，使(shi)不锈(xiu)钢成(cheng)为(wei)实现(xian)太(tai)空(kong)旅(lv)行的(de)绝(jue)佳(jia)材(cai)料(liao)。
星际(ji)飞船(chuan)采用可重(zhong)复使用的设(she)计(ji)思路(lu)。SpaceX声称，该飞船(chuan)在(zai)着陆(lu)一(yi)小时(shi)后即可重(zhong)新(xin)发射。出(chu)于(yu)这(zhe)种(zhong)考虑，该公(gong)司(si)的(de)材(cai)料(liao)团队一(yi)直在(zai)研(yan)发一(yi)种铬(ge)含(han)量更(geng)高的新型不(bu)锈钢(gang)合(he)金(jin)。这种(zhong)304L合金(jin)具有更(geng)强的耐(nai)腐(fu)蚀(shi)能(neng)力和(he)抗(kang)退(tui)化能(neng)力，非(fei)常(chang)适合(he)星际(ji)移民(min)的持续(xu)重复使(shi)用(yong)需(xu)求，堪称(cheng)完(wan)美之(zhi)选。
显然，SpaceX工(gong)程(cheng)师(shi)的想(xiang)象(xiang)力(li)和技能(neng)以及(ji)驾驶(shi)飞船的(de)宇航(hang)员团队的英(ying)勇精神(shen)将(jiang)引(yin)领星(xing)际航(hang)行。然而(er)，正是(shi)钢材(cai)的(de)持(chi)久(jiu)性能，使得人(ren)类(lei)的(de)火(huo)星之(zhi)旅(lv)变得(de)更(geng)为(wei)切实(shi)可行。
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