太空材料，航天用什么材料好
来源：整理 编辑：五合装修 2024-05-27 11:59:03
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1，航天用什么材料好
2，太空金属是什么
3，什么是太空钢
太空钢隶属特种钢材的一种，因为大多也都用于一些航空或是航天特殊用途方面，又通俗的叫作太空钢，这类金属在之前一直是属于各国绝密工程材料，一般情况下没有在民用产品上看到。太空钢的主要成份为元素铁、碳外，还有硅、铬、锰、硫、磷、钼、镍等。太空钢具有良好的耐腐蚀性，最能长时间保持原有的外貌，抗氧化能力特别好。真正的太空钢质量非常轻，密度非常高，表面光亮如镜，在一些军用太阳能上面也有不同程度的使用。即使现在科学越来越发达，太空钢的造价成本还是相当高，所以在使用中还是相当少。另外太空钢还有良好的导电，散热等各种好处，各国也在开发和探讨太空钢的使用范围。在近年以来，具说随着高科技的高速提升，太空钢已经在个别的一些价值昴贵的高档工业中使用。
4，太空服采用什么材料制成的
我们一般所说的太空服，分为舱内太空服和舱外太空服。舱内太空服其实严格来说还算不上是太空服，它的制作比起真正的太空服来说，简直是天壤之别。我们这里只说舱外太空服。宇宙太空是非常恶劣的环境。那里没有可供人类呼吸的空气，也就没有大气压力，那里的温度也非常奇怪，炎热的太阳直接照射一侧，温度上升很高，而没有太阳照射时，寒冷的太空温度极低。另外，强烈的宇宙辐射和飞来的天空陨石，也是威胁宇航员的巨大危险。一旦宇航员离开了飞船以后，太空服外面是真空的情况下，宇航服里头是一个大气压强；从强度来说可以想象，必须是非常结实，否则外面是真空，里面一个大气压强，就爆了，所以宇航服装的强度要非常高。太空服从基本设计上有这么几层：
第一道为内衣层，要求又轻、又软、又有弹性，能传热、又能透气。这里有一条奇妙的腰带，藏有一套复杂的微型监测系统，负责生理上（心率、体温、呼吸）各种数据的记录，以及太空服内部的温度，辐射剂量的数据，作为对宇航员的动态监控。
第二道为调温层，用的是新技术“热管液体调温”，在这一层排列有大量聚氯乙烯细管，管中流有一种液体，通过液体的流动可以调节太空服的温度，效率很高。温度有三个档次可供选择，由宇航员自己控制。
第三道为加压层，是用特种橡胶制成的密封充气层，充满一个大气压强的空气，因为在宇宙真空中必须防止低气压。
第四道为约束层，有两个作用，把第三层约束成衣服外形，同时协助最外层抵御微小陨石的袭击。它还有极好的隔热效能，阻止内外热量交流。
第五道为保护层，利用特殊合成纤维制成的高强度“防弹衣”，要抵御像枪弹一样飞来的微小陨石的袭击，又要能吸收宇宙射线的能量。
事实上真正的太空服还不止这几层，像美国的太空服多达15层。这还不算宇航员背负的背包。这个背包连接着太空服，构成了一个完整的生命维持系统。包括诸如温度、湿度、气压、通风、循环、监测、过滤、供电、供氧等等自动和手动设备。除此以外，美国的太空服还装有飞行系统，24个喷气嘴可以由宇航员随时调控自己的飞行路线。还要有电子通讯系统等。
太空服不仅要用高强度的涤纶等材料，还要辅以多种金属和胶粘剂等，这样一件“衣服”实在是既贵且重。美国的一套太空服价值超过1亿元人民币。由于太空服都被各自的生产国当成机密，所以普通人不可能知道其生产的细节和具体材料。一个国家的太空服技术水平，往往也代表着这个国家的综合科技水平。
5，请问太空中有什么可以利用的物质
从人类目前的科学技术来看，太空中唯一能利用的资源只有月球上的矿石。 月球的矿产资源极为丰富，地球上最常见的17种元素，在月球上比比皆是。以铁为例，仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁，而整个月球表面平均有10米厚的沙土。月球表层的铁不仅异常丰富，而且便于开采和冶炼。据悉，月球上的铁主要是氧化铁，只要把氧和铁分开就行；此外，科学家已研究出利用月球土壤和岩石制造水泥和玻璃的办法。在月球表层，铝的含量也十分丰富。球土壤中还含有丰富的氦3，利用氘和氦3进行的氦聚变可作为核电站的能源，这种聚变不产生中子，安全无污染，是容易控制的核聚变，不仅可用于地面核电站，而且特别适合宇宙航行。据悉，月球土壤中氦3的含量估计为715000吨。从月球土壤中每提取一吨氦3，可得到6300吨氢、70吨氮和1600吨碳。从目前的分析看，由于月球的氦3蕴藏量大，对于未来能源比较紧缺的地球来说，无疑是雪中送炭。许多航天大国已将获取氦3作为开发月球的重要目标之一。克里普岩是月球高地三大岩石类型之一，因富含钾、稀土元素和磷而得名。克里普岩在月球上分布很广泛。富含钍和铀元素的风爆洋区的克里普岩被后期月海玄武岩所覆盖，克里普岩混合并形成高灶和铀物质，其厚度估计有10～20千米。风暴洋区克里普岩中的稀土元素总资源量约为225亿至450亿吨。克里普岩中所蕴藏的丰富的钍、轴也是未来人类开发利用月球资源的重要矿产资源之一。此外，月球还蕴藏有丰富的铬、镍、钠、镁、硅、铜等金属矿产资源。以目前的科技发展来看，未来几十年后，到月球上开采资源还是有可能的。————————————————————分割线———————————————————宇宙中有什么资源？宇宙中拥有人类所需的全部资源。只要以后的科技水平达到，我们可以到其它行星、卫星甚至小行星上开采资源。我们可以利用大型太阳能设备从太阳甚至其它恒星上采集光能。宇宙中还富含大量氢、氧等物质。氢是非常清洁的化学燃料，也是进行氢核聚变的极好原料。氧气又是大多数生命必不可少的资源。总之在太空中，没有什么是找不到的。只不过对于人类现在的技术来说，这一切还是浮云，只有月球比较靠谱.... 至于什么是零点能，量子理论预示，真空中蕴藏着巨大的本底能量， 它在绝对零度条件下仍然存在， 称为真空零点能。也就是说，空间中本身就蕴含着巨大的能量。但是我们要想利用这种能量，至少未来数十年都难以做到，这东西就和宇宙中的暗物质、暗能量一样神秘。人类至今对它们的研究也只是刚刚起步而已。现在谈利用它还为时早矣。月球还蕴藏有丰富的铁、铝、铬、镍、钠、镁、硅、铜等金属矿产资源以及氦3等物质。
6，太空资源都有什么一
或许一说到资源，大家首先想到的是水、石油、煤炭和各种矿物等，很少有人一下子会想到太空资源。事实上太空资源是取之不尽用之不竭的。只是因为科技所限，所以才未能大规模开发。下面简单介绍几种常见的太空资源：太空轨道资源事实上，与海、空航线一样，太空中的卫星轨道也是一种资源，而且是一种重要资源。如在对地静止轨道上的卫星，可以更有利地为固定地区提供通信、气象、环境监测、发电和照明等各种服务。各种顺行和逆行轨道，可以满足对地球不同纬度地区进行观测和信息传递的要求。由多颗卫星组成的网络，则可以随时随地提供各种服务。地球资源探测地球资源的合理开发和科学管理，是关系到人类当前和长远利益的大事。我们知道，地球资源分布在广阔的地球上，地球表面积达到5.1亿平方千米，绝大多数重要的矿藏还深埋在地下。如煤炭、石油、天然气、各种珍贵金属等。要开采需要的各种资源，除了木材等表面资源，都必须要靠地质人员跋山涉水，一点一点地勘探，需要通过地质分析和判断，然后再通过钻探来确定，其艰苦和缓慢程度可想而知。然而这还不是全部，深海远洋、高山密林、沙漠深处等地区目前人类还无法涉足或还没有条件勘探，同时野外勘探还要受到黑夜和恶劣气候的影响。另外，对地面上的资源管理也存在着麻烦。地面上有大量的农田、森林、河流、湖泊、海洋和已开采的矿业，这些资源都非常重要，然而要对所有这些资源进行有效的管理，就要建立庞大的机构，耗资巨大，即使这样也会顾此失彼，既浪费金钱又收效甚微。然而在太空轨道上进行地球资源调查和管理，就可以省去麻烦，大大地提高效率。当地面接到太空发回的图像后，研究人员便可以根据这个图像绘制地矿图。因为不同的地下矿藏，具有不同的地表特征，而且对地上植被的生长也会产生不同的影响。这样可以准确地探测出地下矿藏的所在，甚至能准确地估出此矿藏的产物、类型和储量，为找矿工作提供了很大的便利。通过太空发回的图像，研究者们还可以绘制土地利用图和分布图。因为太空图像是利用光谱区分物体的，同一物体处于不同的状态下，其光谱特性也有区别。例如：农作物在健壮状态、生命力低下或有病虫害的状态下的光谱反应都是不同的。这样，我们就可以在空中大面积地了解到农作物、牧草、森林的长势，监视病虫害和森林火灾的防治情况，还可以对大面积农作物进行估产和对森林进行估算贮藏量，其中对农作物的估产准确率可以达到97％以上。另外，通过太空发回的图像还可以对城市进行规划；确定铁路线路和渠道、大桥的选址；了解河水水位变化，预报洪水；调查水利资源，寻找新水源，以指导、制定灌溉计划；对海洋进行综合考察，了解洋流和冰情、渔情；还可以绘制更加准确有用的海图和地图。总之，太空图像可以让我们俯览地球，方便我们现在的生活，并有利于对将来做出规划与预测。当然，我们所说的太空图像和我们常见到的图像图片都不同。这些图像是航天器从高空用多光谱扫描仪、可见光和红外辐射计、微波辐射计等遥感设备，对地球表面依次扫描，遥感成像的。从太空中发回的图像必须由地面的专业人员进行分析和判断，才能绘制出各种反映地球问题的图表。太空轨道通信随着人类生活范围的扩大和对世界认识的增强，人类互相之间的联系越来越频繁，想与更远的地方的人联系的欲望也越来越强烈。由于整个地球面积广阔，生活在地球各地的人们的通信联系就成了一个大问题。在没有交通工具的古代，人类发明了各种方法来互通信息，例如中国著名的长城烽火狼烟。如果有敌人来犯，白天就点燃狼烟，用事先约定好的信号使烟或长或短地发送出去，一个烽火台接一个烽火台，很快就可以把消息传递出去了。如果是晚上就点燃火，用火的一明一暗来传递消息。烽火狼烟传递消息确实很快，但是也有许多不足，例如必须在有长城的地方使用，而且一般只能传递较短较单调的信息，否则就容易出错。这种办法在古代不失为聪明之举，但效率低又受各种因素制约，随着人类生活的发展，越来越不符合人类的要求。直到1837年摩尔发明了电报以后，人类的信息传递方式才有了质的飞跃。这时，人们可以用无线电的方式快速传递信息了。但是因为电波受到高层建筑物和高山的阻隔，必须架设高高的发射塔，而且电波还受到地球球形曲面的影响，所以每隔约60千米还必须架设一个中转站。无线电通信必须通过许多条件的干扰才能实现遥远距离间的信息传递，耗资巨大且费时费力。1876年，贝尔发明了电话，人们可以通过电话线与远方的人通话了，但是，由于电话线越长对信号的削弱程度越厉害，所以长途电话很不清晰。然而利用太空轨道通信就没有以上这些麻烦了。卫星是挂在空中的无线电中转站，它居高临下，不受建筑物和高山的阻隔，地球曲面对它的影响也小得多。因此，要实现全球通信所需要的卫星数量要比地面上需要的中转站的数量少得多。在地球赤道上空，离地球35786千米的卫星轨道相对地面是静止的，这条同步轨道就叫地球静止轨道。在地球静止轨道上等距离设置3颗卫星，就可以将地面上发出的无线电信号，发送到地球除南北极少数地区以外的任意一个角落。太空环境资源太空特有的微重力、高辐射、高真空、高低温、无菌、高洁净的环境，是一种重要资源。在这种特殊环境下，人类可以进行工业加工、生物试验、空间制药等。太空工业加工说到太空工业加工，我们就必须谈一谈太空最重要的特殊环境——微重力环境。说起失重，人们并不陌生，大家或许都有这方面的经验。例如我们从高处落下时，人就暂时处于失重状态，最鲜明的例子就是过山车了，它利用加速度下滑使人们产生失重状态，因为很大的加速度暂时平衡了地球的吸引力。但是这只是暂时的，由于地球吸引力的作用，人们最终还是要回到地面上来。而在太空中，无论是宇航员还是各种物体都处于长时间的失重状态下。太空中的失重与地面上的失重还不太一样。确切地说，当一个航天器沿着太空轨道运动时，环绕地球旋转所产生的离心力和重力达到平衡，因而出现了失重状态。而实践证明，空间站等航天器在太空中并不能形成完全真正的零重力环境，实际上总有某种干扰因素存在。例如太阳光的压力、反作用力矩、稀薄气体阻力、地球磁场的作用力与重力梯度影响等会形成微小重力。还可能产生干扰的有航天器中人员的走动、机器运转时的振动、定向系统发动机的工作、零部件的更换、陨石的撞击等诸多因素。因此，航天器中很难达到完全的失重，确切地说，航天器是处于微重力环境下。在太空中，所有物体处于微重力环境中，这种失重环境就成了一种资源，可以帮助人类做许多在地面上无法做到的事。首先，我们可以轻而易举地制造100％圆度的滚珠轴承。或许大家有些不解：地面上可以生产出来的东西，何苦跑到太空去生产？滚珠轴承是一种非常重要的工业零件，是许多机械中不可缺少的一部分，如果没有它，很多大型精密仪器就无法运转。一些高精密度仪器，对滚珠轴承在制造工艺方面的要求非常之高，绝不是普通自行车轴承里用的滚珠可以相比的，这些有特殊精度要求的滚珠制作起来非常不易。在远古时代，人们就知道利用失重方法制造金属球。方法是从高塔上用筛子过滤熔融的金属液，让金属液滴在下落时的失重状态下冷却成型，使制成的金属球近似于理想的球体状态。现代工业需要大量的轴承，其内装的滚珠在地面上生产，通常要经过锻造、轧机、冲模、切削和研磨等多道加工工序，一般难以保证有很高的质量，因而影响轴承的使用和寿命。在太空微重力环境下就没有这些麻烦了。因为处于微重力状态下的熔化金属，其表面张力很大，但不产生地面上常见的自重变形，能自动地收缩成理想的球体。如果需要空心球体，则在加压下把气体注入自由蒸发的液滴中，就像吹肥皂泡那样将其吹胀，等液体冷凝后就自然而然地形成了空心球体。空心球体比实心球体更加坚固耐用。经测试，带空心球体滚珠的轴承比实心球体滚珠轴承的寿命长4～7倍。资源的含义非常广泛，宇宙中的万物、空间、时间，以及各种精神财富都是资源。撇开抽象的精神财富不说，人类对资源利用的最主要形式是提取能量，维护人类生活和科学技术的不断发展。这些能量资源，一类来自太阳，主要是太阳电磁辐射的光能和热能；一类来自地球，主要是各种物质的热化学能、动能和势能，几十年前，又开始利用原子核的裂变和聚变能。除此之外，有些资源被用来制造人类生活和工作需要的各种“硬件”，如衣物、房屋、交通工具、玩具、各种机器和设备等。这些资源目前主要来自地球。 以这种观点看资源，太空中可利用的资源比地球上可利用的资源要多得多。仅从太阳系范围来说，在月球、火星和小行星等天体上，有丰富的矿产资源，在类木行星和彗星上，有丰富的氢能资源；在行星空间和行星际空间有真空资源、辐射资源、大温差资源，那里的太阳能利用效率也比在地球上高得多。利用航天器的飞行，还可派生出轨道资源和微重力资源等。 在200～500千米的低轨道空间真空度为10-4帕，而在35800千米的地球同步轨道上则为10-11帕的高真空度。空间真空不仅纯净无污染，而且体积硕大，是地面人为的真空条件无法比拟的。 地球轨道上的太阳辐射密度为1．4千瓦/平方米，是地面上的两倍。其宇宙辐射强度也比地面大得多，并且是全谱的。特别是宇宙高能重粒子，由于大气阻尼和吸收，很难到达地面。 在空间环境中，由于高真空绝热，被太阳直射的物体表面，可达到100℃以上高温，而背阴面则可保持-100℃以下的低温。两者之间形成大的温差，而且非常稳定。 自从航天器问世后，科学家们首先想到的就是利用太空的轨道资源，即利用高远位置这一得天独厚的有利条件。众所周知，站得高、看得远。地球的空间轨道，远离地表，高于大气层，在那里能以不同高度、不同角度俯视地球，特别是与地球同步、与太阳同步的轨道具有特殊意义。 为此，旨在开发太空轨道资源的形形色色的航天器竞相升空。例如，通信卫星就是把原来在地面的无线电中续站搬到卫星上，从而大大提高了信号的覆盖面积和传输距离、通信质量和抗破坏性，减少了费用，使通信技术发生质的飞跃。遥感卫星相当于空间观察平台，具有观测范围广、观测次数多、时效快、连续性好等优点，对气象预报、陆地资源开发、海洋资源开发起到巨大推动作用。导航卫星设在太空的基准点，它能克服地面无线电导航台存在的信号传播距离有限等一系列缺点，是目前最先进的导航技术。 在太空“制高点”上不仅可以观地，还能望天。在那里进行天文观测不受大气层影响，使全波段天文观测变得轻而易举。天文卫星、空间站就是理想的天文台。 太空的微重力（重力加速度小于10-4g）是一种宝贵资源，利用这种资源可以进行地面上难以实施的科学实验、新材料加工和药物制取等。在微重力条件下，由于无浮力，液滴较之地面更容易悬浮，冶炼金属时可以不使用容器，即采用悬浮冶炼，因而能使冶炼温度不受容器耐温能力的限制，进行极高熔点金属的冶炼，避免容器壁的污染和非均匀成核结晶，改变晶相组织，提高金属的强度。微重力条件下，气体和熔体的热对流消失，不同比重物质的分层和沉积消失，对生产极纯的化学物质、生物制剂、特效药品，以及均匀的金属基质复合材料、玻璃和陶瓷等也很有用。 太空旅游观光资源。美、日等国已在筹划建设太空饭店，如果发展顺利，进入太空观赏宇宙美景，回头观望人类的摇篮——地球，为期不会很远了。在月球上发现冰冻水以后，已有人设想在月球上建造度假宾馆，到时还可欣赏月球景色。美国一富翁已定于2001年到和平号空间站上旅游。 开发太阳能资源。目前航天器上的太阳能发电只供航天器本身使用。一些国家已在计划建造太阳能发电卫星，即太空电站。它可将太阳的光能高效率地转变成大功率的电能，再把电能用微波或激光发往地面给用户使用。太阳能利用的另一种形式是建造人造小月亮和人造小太阳，为城市和野外作业照明，增加高寒地区的无霜期，保证农业丰产丰收。 开发月球资源。月球上有丰富的氧、硅、钛、锰和铝等元素，还有地球上稀缺的、“清洁”的核发电材料氦-3。月球上无大气影响，以及长长的黑夜和低温等许多有利的环境条件，是理想的科学研究和天文观测基地。 开发小行星和彗星上的资源。金属型小行星上有丰富的铁、镍、铜等金属，有的还有金、铂等贵金属和珍贵的稀土元素。彗星上有丰富的水冰。这些资源和月球上的资源可用于建设航天港和太空城，也可供地球上使用。
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