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1 # 劉維兵4
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2 # 蒜頭聊科學
目前沒有任何材料可以抵擋住太陽的熱量,當前人類已知的所有材料,無論是金屬還是合成材料,靠近太陽就會直接蒸發,更不用說到達太陽的表面。
如果真的抵禦太陽的高溫,只能夠依靠腦洞:
比如製作一個巨大的球體,球體材料使用最耐高溫,並且穩定性最高材料,靠近太陽的時候,讓球體不斷蒸發消耗,同時不斷靠近。
以消耗材料本身的方式,來靠近太陽,進而抵擋住太陽的高溫。但是,如果飛船中有人的話,還需要進行內部降溫處理。
因此當前的科技水平,載人靠近太陽還是比較困難的。
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3 # 太空伊卡洛斯
答案是擋不住。太陽表面溫度為5500攝氏度,目前人類掌握的、且能夠用來造飛船的材料無法在這個溫度下倖存。
但是隨著科技的發展,我們應該會找到熔點比太陽表面溫度更高的材料,目前鉿合金是一個潛在的高熔點物質,比如碳化鉭的熔點最高達到3983攝氏度,超過4000攝氏度的材料也有,比如還存在爭議的鉭鉿碳合金。
目前太空梭上使用的碳碳複合材料抵抗溫度在2000攝氏度左右。所以當前階段,人類的探測器或者飛船是不可能抵達太陽表面,找到熔點高於5500攝氏度的材料也僅僅是個開始,還要製造、加工成零部件,才能造飛船,這個技術門檻距離我們還非常遙遠。
不過既然太空梭都能用上碳碳複合材料,再過個幾百年,人類也可能達到這個能力,抵達太陽表面附近進行探測。
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4 # 老船舶老飛機研究所
首先,不知道大家有沒有想過一個問題。就是太陽表面溫度具體是多少度?測量太陽表面在之前看來的確是一個非常困難的事情,因為實在沒辦法接近太陽表面啊。但是科學家對熱輻射的基本定律進行推導,成功測量出了太陽表面溫度。那就是大名鼎鼎的維恩位移定律(Wien displacement law)
該定律的簡單來說就是:在一定溫度下,絕對黑體的溫度與輻射本領最大值相對應的波長λ的乘積為一常數,即λ(m)T=b。於是,我們可以透過測量太Sunny的波長來判斷太陽表面的溫度。測得太陽的λm=550nm,即
於是,目前的普遍的認識就是太陽表面的溫度是5500℃。
這個溫度實在是太高了,通常航空航天材料所面臨的溫度都是在1000℃以下,即使是部分高溫部件,比如渦輪葉片等等,溫度也僅僅是在2000℃左右。
上圖為SR-71在3馬赫飛行的時候飛機表面溫度分佈情況,連5500℃的一半都沒有
可以看到,即使是目前特殊設計的飛機也無法滿足要求。如何能使材料擁有極高的抗高溫效能,這個是對目前材料學科重大的挑戰。這個時候,材料的理論效能極限開始獲得了越來越多的科學家的研究投入。
目前的研究結論顯示,熔點最高的材料之一是碳化鉭和碳化鉿的二元化合物。二者可以不同配比形成一系列固溶體,在目前已知化合物中熔點可以達到4215℃。這個可能是當前科技條件下熔點最接近太陽表面溫度的材料了。但是問題是,這個溫度距離5500℃還有足足1300℃,這個差距實在是太大太大了。
Tantalum hafnium carbide can be considered as a solid solution of tantalum carbide and hafnium carbide. Individually, these two carbides have the highest melting points among the binary compounds, 3,983 °C (7,201 °F) and 3,928 °C (7,102 °F), respectively, and their "alloy" with a composition Ta_4HfC_5 is believed to have a melting point of 4,215 °C (7,619 °F). This value was reported in 1930 and included in the Encyclopædia Britannica as the highest melting point for any solid. This attribution was reprinted in Britannica up to at least 1995, and from about 1998 was changed to "one of the highest".所以,依據目前的科研結果顯示,即使是最頂尖的耐熱材料(包括碳化鉭和碳化鉿的二元化合物)也只能擁有4500℃不到的熔點。更重要的是,這些僅僅是理論研究。如何將耐高溫材料加工成有足夠好的力學效能,從而能夠滿足航天器的要求這也一個問題。
“弱小和無知不是生產的障礙,傲慢才是”
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現有材料估計都不得行。目前最耐高溫的就是飛機噴射發動機葉片的材料,可耐2200度高溫。太陽表面是6000度,差別多大一目瞭然。要想再太陽表面停留,當另闢蹊徑。比如用離子體隔離太陽風和幅射。物體受熱有三種方式,幅射,對流,傳導。前兩種是太陽附近主要方式。在飛船四周噴射等離子體,當可減小對流風對飛船加熱。