Za měsíc to bude přesně půl století od prvního startu rakety R-7, ke kterému došlo 15. května 1957. Tato raketa, která stále nese všechny naše kosmonauty, je bezpodmínečným triumfem designového nápadu nad konstrukčním materiálem. Zajímavostí je, že přesně 30 let po startu, 15. května 1987, proběhl první start rakety Energia, která naopak využívala spoustu exotických materiálů, které byly před 30 lety nedostupné.

Když Stalin zadal Koroljovovi úkol zkopírovat V-2, mnoho jeho materiálů bylo pro tehdejší sovětský průmysl novinkou, ale v roce 1955 již zmizely problémy, které mohly konstruktérům bránit v realizaci nápadů. Materiály použité k vytvoření rakety R-7 navíc nebyly novinkou ani v roce 1955 – vždyť bylo třeba počítat s časovou a finanční náročností při sériové výrobě rakety. Proto byl základem pro jeho návrh dlouho zvládnutý slitin hliníku.

Dříve bylo v módě nazývat hliník „okřídlený kov“ a zdůrazňovalo se, že pokud konstrukce nejezdí po zemi nebo po kolejích, ale létá, musí být vyrobena z hliníku. Ve skutečnosti existuje mnoho okřídlených kovů a tato definice již dávno vyšla z módy. Není pochyb o tom, že hliník je dobrý, docela levný, jeho slitiny jsou poměrně pevné, snadno se zpracovává atd. Ale ze samotného hliníku letadlo nepostavíte. A v pístovém letadle se dřevo ukázalo jako docela vhodné (i raketa R-7 má překližkové přepážky v přístrojovém prostoru!). Poté, co zdědil hliník z letectví, raketová technologie začala tento kov používat. Ale právě zde se ukázala omezenost jeho schopností.

Hliník

„Okřídlený kov“, oblíbený u leteckých konstruktérů. Čistý hliník je třikrát lehčí než ocel, velmi tažný, ale nepříliš pevný.

Aby to byl dobrý konstrukční materiál, musí se z něj vyrábět slitiny. Historicky první byl dural (duralumin, dural, jak mu nejčastěji říkáme) – tento název dala slitině německá společnost, která jej poprvé navrhla v roce 1909 (od názvu města Duren). Tato slitina kromě hliníku obsahuje malé množství mědi a manganu, které dramaticky zvyšují její pevnost a tuhost. Dural má ale i nevýhody: nedá se svařit a těžko se razí (vyžaduje tepelné zpracování). Postupem času získává plnou pevnost, tento proces se nazývá „stárnutí“ a po tepelném zpracování musí slitina znovu stárnout. Díly z něj vyrobené se proto spojují nýtováním a šrouby.

V raketě je vhodný pouze pro „suché“ prostory - nýtovaný design nezaručuje těsnost pod tlakem. Slitiny obsahující hořčík (obvykle ne více než 6 %) lze deformovat a svařovat. Jsou nejhojnější na raketě R-7 (zejména jsou z nich vyrobeny všechny tanky).

Američtí inženýři měli k dispozici pevnější hliníkové slitiny obsahující až tucet různých součástek. Ale za prvé, naše slitiny byly horší než ty zámořské co do rozsahu vlastností. Je zřejmé, že různé vzorky se mohou mírně lišit složením a to vede k rozdílům v mechanických vlastnostech. Při konstrukci se často nemusí spoléhat na průměrnou pevnost, ale na minimální nebo zaručenou pevnost, která by u našich slitin mohla být znatelně nižší než průměr.

V poslední čtvrtině 20. století vedl pokrok v metalurgii ke vzniku slitin hliníku a lithia. Pokud byly dříve přísady do hliníku zaměřeny pouze na zvýšení pevnosti, pak lithium umožnilo slitinu znatelně odlehčit. Vodíková nádrž rakety Energia byla vyrobena ze slitiny hliníku a lithia a nyní jsou z ní vyrobeny nádrže Shuttle.

A konečně nejexotičtějším materiálem na bázi hliníku je kompozit bóra-hliník, kde hliník hraje stejnou roli jako epoxidová pryskyřice ve sklolaminátu: drží pohromadě vysoce pevná borová vlákna. Tento materiál se právě začal zavádět do domácí kosmonautiky - je z něj vyroben příhradový nosník mezi nádržemi nejnovější modifikace horního stupně DM-SL zapojené do projektu Sea Launch. Výběr designéra se za posledních 50 let mnohem obohatil. Přesto, jak tehdy, tak i nyní, je hliník kovem číslo 1 v raketě. Ale samozřejmě existuje řada dalších kovů, bez kterých raketa létat nemůže.

Nejmódnější kov vesmírného věku. Na rozdíl od všeobecného přesvědčení se titan v raketové technice příliš nepoužívá – slitiny titanu se používají hlavně k výrobě plynové lahve vysoký tlak(zejména pro helium). Slitiny titanu jsou pevnější, když jsou umístěny v nádržích s kapalným kyslíkem nebo kapalným vodíkem, což vede k nižší hmotnosti. Na kosmické lodi TKS, která však s astronauty nikdy neletěla, byl pohon dokovacích mechanismů pneumatický; Každý válec vážil 19 kilogramů. To je téměř pětkrát lehčí než standardní svařovací kanystr o stejné kapacitě, ale navržený pro poloviční tlak!

Železo

Nepostradatelný prvek všech inženýrských staveb. Železo ve formě různých vysoce pevných nerezových ocelí je druhým nejpoužívanějším kovem v raketách. Všude tam, kde není zatížení rozloženo na velkou konstrukci, ale je soustředěno do bodu nebo několika bodů, vítězí ocel nad hliníkem. Ocel je tužší - ocelová konstrukce, jejíž rozměry by při zatížení neměly „plavat“, je téměř vždy kompaktnější a někdy dokonce lehčí než hliník. Ocel mnohem lépe snáší vibrace, je tolerantnější k teplu, ocel je levnější, s výjimkou těch nejexotičtějších odrůd, ocel je přece jen potřeba pro odpalovací zařízení, bez které raketa - no, znáte to...

Raketové tanky ale mohou být i ocelové. úžasné? Ano. První americká mezikontinentální raketa Atlas však používala nádrže vyrobené z tenkostěnných nerez. Aby ocelová raketa předčila hliníkovou raketu, muselo se radikálně změnit mnoho věcí. Tloušťka stěny nádrží v blízkosti motorového prostoru dosahovala 1,27 milimetru (1/20 palce), byly použity vyšší tenké plechy a na samém vrcholu petrolejové nádrže byla tloušťka pouze 0,254 milimetrů (0,01 palce). A vodíkový horní stupeň Centaur vyrobený podle stejného principu má stěnu silnou jako žiletka – 0,127 milimetru!

Taková tenká stěna se zbortí i pod svou vlastní vahou, takže svůj tvar drží výhradně díky vnitřnímu tlaku: od okamžiku výroby jsou nádrže utěsněny, nafouknuty a skladovány při zvýšeném vnitřním tlaku. Během výrobního procesu jsou stěny zevnitř podepřeny speciálními držáky. Nejobtížnější fází tohoto procesu je přivaření dna k válcové části. Muselo to být dokončeno na jeden průchod, takže to během šestnácti hodin zvládlo několik týmů svářečů, každý po dvou dvojicích; brigády se vystřídaly každé čtyři hodiny. V tomto případě jedna ze dvou dvojic pracovala uvnitř nádrže.

Není to snadná práce, to jistě. Jenže právě na této raketě se Američan John Glenn dostal poprvé na oběžnou dráhu. A pak měla pěkné a dlouhá historie, a blok Kentaur létá dodnes. V-2 měl mimochodem také ocelové tělo - od oceli se zcela upustilo pouze u rakety R-5, kde se ocelové tělo ukázalo jako zbytečné kvůli odnímatelné hlavici. Jaký kov lze umístit na třetí místo „z hlediska raketové síly“? Odpověď se může zdát zřejmá. Titan? Ukazuje se, že vůbec ne.

Měď

Hlavní kov elektrické a tepelné techniky. No, není to divné? Docela těžký, málo pevný, ve srovnání s ocelí tavitelný, měkký, ve srovnání s hliníkem drahý, ale přesto nenahraditelný kov.

Je to všechno o monstrózní tepelné vodivosti mědi – je desetkrát větší než levná ocel a čtyřicetkrát větší než drahá nerezová ocel. Hliník je také horší než měď v tepelné vodivosti a zároveň v bodu tání. A tuto šílenou tepelnou vodivost potřebujeme v samotném srdci rakety – v jejím motoru. Vnitřní stěna raketového motoru je vyrobena z mědi, z té, která zadržuje třítisícistupňové teplo srdce rakety. Aby se stěna neroztavila, je vyrobena z kompozitu - vnější, ocelová, zadržuje mechanické zatížení a vnitřní, měděná, absorbuje teplo.

V tenké mezeře mezi stěnami proudí palivo z nádrže do motoru a pak se ukazuje, že měď předčí ocel: faktem je, že teploty tavení se liší o třetinu, ale tepelná vodivost je desítky časů. Ocelová stěna tedy vyhoří dříve než měděná. Nádherná „měděná“ barva trysek motoru R-7 je jasně viditelná na všech fotografiích a televizních reportážích o přepravě raket na místo startu.

U raketových motorů R-7 není vnitřní „požární“ stěna vyrobena z čisté mědi, ale z chromového bronzu obsahujícího pouze 0,8 % chrómu. To mírně snižuje tepelnou vodivost, ale zároveň zvyšuje maximum provozní teplota(tepelná odolnost) a usnadňuje život technologům - čistá měď je velmi viskózní, obtížně se zpracovává řezáním a na vnitřním plášti je potřeba vyfrézovat žebra, kterými se přichytí k vnějšímu. Tloušťka zbývající bronzové stěny je pouze milimetr, žebra jsou stejně silná a vzdálenost mezi nimi je asi 4 milimetry.

Čím nižší je tah motoru, tím horší jsou podmínky chlazení - spotřeba paliva je nižší a relativní plocha je odpovídajícím způsobem větší. Na nízkotahové motory používané na kosmických lodích je proto nutné používat k chlazení nejen palivo, ale také okysličovadlo – kyselinu dusičnou nebo oxid dusnatý. V takových případech musí být měděná stěna na straně, kudy protéká kyselina, potažena chromem pro ochranu. Ale i s tím se musíte smířit, protože motor s měděnou protipožární stěnou je účinnější.

Abychom byli spravedliví, řekněme, že motory s ocelovou vnitřní stěnou také existují, ale jejich parametry jsou bohužel mnohem horší. A nejde jen o výkon nebo tah, ne, hlavní parametr dokonalosti motoru – specifický impuls – se v tomto případě sníží o čtvrtinu, ne-li o třetinu. Pro „průměrné“ motory je to 220 sekund, pro dobré - 300 sekund a pro ty nejlepší „cool a sofistikované“ motory, z nichž jsou tři v zadní části raketoplánu, - 440 sekund. Pravda, motory s měděnou stěnou za to vděčí ani ne tak dokonalosti své konstrukce, jako spíše kapalnému vodíku. Vyrobit takto petrolejový motor je dokonce teoreticky nemožné. Slitiny mědi však umožnily „vymáčknout“ až 98 % jeho teoretické účinnosti z raketového paliva.

Stříbro

Vzácný kov známý lidstvu již od starověku. Kov, bez kterého se nikde neobejdete. Jako hřebík, který chyběl kovárně ve slavné básni, drží vše na sobě. Právě on spojuje měď s ocelí v kapalném raketovém motoru a právě zde se možná projevuje jeho mystická podstata. Žádný z ostatních konstrukčních materiálů nemá nic společného s mystikou - mystická stopa se po staletí vleče výhradně za tímto kovem. A bylo tomu tak po celou historii jeho používání lidmi, které je výrazně delší než u mědi nebo železa. Co můžeme říci o hliníku, který byl objeven teprve v devatenáctém století a relativně levný se stal i později - ve dvacátém.

Během všech let lidské civilizace měl tento mimořádný kov obrovské množství aplikací a různých profesí. Bylo mu připsáno mnoho unikátní vlastnosti, lidé ji využívali nejen ve svých technických a vědecká činnost, ale také v magii. Například, dlouho věřilo se, že „všechny druhy zlých duchů se ho bojí“.

Hlavní nevýhodou tohoto kovu byla jeho vysoká cena, a proto se s ním vždy muselo pracovat šetrně, nebo spíše s rozumem - jak to vyžadovala další aplikace, se kterou neklidní lidé přišli. Dříve či později se za něj našly určité náhražky, které ho postupem času s větším či menším úspěchem vytlačily.

Dnes nám téměř před očima mizí z tak nádherné sféry lidské činnosti, jakou je fotografie, která již téměř půldruhého století činí naše životy malebnějšími a kroniky spolehlivějšími. A před padesáti (asi) lety začal ztrácet půdu pod nohama v jednom z nejstarších řemesel – ražbě mincí. Mince z tohoto kovu se samozřejmě vyrábějí dodnes – ale výhradně pro naši zábavu: dávno přestaly být skutečnými penězi a proměnily se ve zboží – dárky a sběratelské předměty.

Možná, že až fyzici vynaleznou teleportaci a raketové motory už nebudou potřeba, přijde poslední hodina a další oblast jeho použití. Jenže zatím se za něj nepodařilo najít adekvátní náhradu a tento unikátní kov zůstává v raketové vědě – stejně jako v honbě za upíry – bezkonkurenční.

Pravděpodobně jste již uhodli, že vše výše uvedené platí pro stříbro. Od dob GIRD a dosud jediný způsob, jak spojit části spalovací komory raketové motory pájení zůstává se stříbrnými pájkami v vakuová pec nebo v inertním plynu. Pokusy najít pájky bez stříbra pro tento účel zatím nikam nevedly. V určitých úzkých oblastech lze tento problém někdy vyřešit - například ledničky se nyní opravují pomocí pájky na bázi mědi a fosforu - ale v kapalných raketových motorech není náhrada za stříbro. Ve spalovací komoře velkého raketového motoru na kapalné palivo jeho obsah dosahuje stovek gramů a někdy dosahuje kilogramu.

Stříbro je nazýváno drahým kovem spíše z tisíciletí starého zvyku, existují kovy, které nejsou považovány za drahé, ale jsou mnohem dražší než stříbro. Vezměte si například berylium. Tento kov je třikrát dražší než stříbro, ale používá se také v kosmických lodích (i když ne v raketách). Je známá především svou schopností zpomalovat a odrážet neutrony dovnitř jaderné reaktory. Později se začal používat jako konstrukční materiál.

Samozřejmě není možné vyjmenovat všechny kovy, které lze hrdě nazvat „okřídlenými“, a to není potřeba. Monopol kovů, který existoval na počátku 50. let 20. století, byl již dávno rozbit plasty vyztuženými sklem a uhlíkovými vlákny. Vysoká cena těchto materiálů zpomaluje jejich šíření v raketách na jedno použití, ale v letadlech se zavádějí mnohem více. Podběhy z uhlíkových vláken pokrývající užitečné zatížení a trysky z uhlíkových vláken pro motory horního stupně již existují a postupně začínají konkurovat kovové části. Jak je ale z historie známo, s kovy se pracuje přibližně deset tisíc let a najít ekvivalentní náhradu za tyto materiály není tak snadné.

Mnoho z nás ani nepřemýšlí o tom, jak moc zajímavá fakta nevíme o kovech. Dnes je tu další článek, který vám řekne o neobvyklých vlastnostech kovů. Nejprve bychom vám rádi řekli o úžasném objevu, který byl učiněn díky lidským letům do vesmíru.

Tak, zemskou atmosféru obsahuje velké množství kyslíku, se kterým kov reaguje. Na povrchu kovu se vytváří tzv. oxidový film. Tato fólie chrání kovy před vnějšími vlivy. Ale když vezmete dva kusy kovu v prostoru a položíte je vedle sebe, okamžitě se slepí a vytvoří monolitický kus. Astronauti obvykle používají zakrytý nástroj tenká vrstva plasty. Ve vesmíru můžete jednoduše použít již zoxidované kovy odebrané ze Země.

Železo ve vesmíru

V půdě Země je nejběžnějším kovem hliník, ale pokud vezmeme celou planetu jako celek, ujme se vedení železo. Právě železo tvoří základ zemského jádra. Ve vesmírném měřítku si železo drží čtvrté místo v popularitě.

Nejdražším kovem v přírodě je rhodium. Stojí přibližně 175 tisíc dolarů za gram. Ale nejdražším kovem získaným v laboratoři je kalifornský 252. Gram tohoto kovu bude stát 6,5 milionu dolarů. Reaktory na výrobu takového kovu přirozeně existují pouze v bohatých zemích - USA a Rusku. Dnes na Zemi není více než 5 gramů takového kovu.

California 252 je široce používán v lékařství pro léčbu rakoviny. Kalifornium se navíc v průmyslu používá ke stanovení kvality svarů. Kalifornium lze využít při spouštění reaktorů, v geologii pro detekci podzemní vody.

Určitě velmi brzy začnou používat kalifornium ve vesmírném průmyslu.

Každé odvětví technologie, jak se vyvíjí, klade na kovy stále rozmanitější a vyšší nároky. Ale nejkritičtější požadavky jsou kladeny na kovy pro satelity a kosmické lodě- musí spojovat nejlepší mechanické, chemické a fyzikální vlastnosti.

Je těžké předpovědět, jak se ten či onen materiál bude chovat v podmínkách vesmíru. A přesná znalost toho je pro konstruktéry kosmických lodí nesmírně důležitá. Ve světle nejnovějších kosmických úspěchů SSSR a USA se problémy kosmické metalurgie stávají obzvláště aktuální. Vědci se zajímají o chování kovů a slitin ve vesmírných podmínkách a zabývají se úkolem zajistit kovové materiály vesmírný průmysl. Ale požadavky na materiály pro vesmírná a proudová vozidla jsou velmi různorodé a vysoké. Kromě teploty (vysoká a vyšší nízké teploty) a tepelnou cyklickou odolnost, to vyžaduje hermetickou hustotu v podmínkách absolutního vakua (10-16 atm), odolnost vůči vibracím, vysokým zrychlením (desetitisíckrát větším než gravitační zrychlení), bombardování meteority, dlouhodobému vystavení plazmatu, záření, stav beztíže, tepelná odolnost atd.

Sovětští vědci E. A. Dukhovskoy, V. S. Onishchenko, A. N. Ponomarev, A. A. Silin, V. L. Talrose objevili fenomén ultra nízkého tření pevných látek.

Vědci zjistili, že když proud urychlených atomů helia ozařuje povrch polymerního tělesa, jako je polyethylen, třením ve vakuu s kovem, je pozorován přechod od normálního tření k ultra nízkému tření. V tomto případě je koeficient tření tisíciny. Během experimentu tento efekt přetrvával v širokém rozsahu rychlostí a vysokých měrných zatíženích. Využití tohoto jevu otevírá široké vyhlídky pro zvýšení odolnosti a spolehlivosti strojů a zařízení pracujících ve vakuu a v kosmickém prostoru.

Při kosmickém výzkumu byla na Měsíci objevena ložiska cenných nerostů – železa, manganu, titanu a dalších rud. Při analýze měsíční půda Byly objeveny nové minerály a železo, které nelze oxidovat ani za pozemských podmínek. Pro lety do vesmíru - konstrukce spouštěcí místa, nosné rakety a samotné vesmírné lodě – budete potřebovat hodně kovu.

Vytváření podmínek na Zemi, jako je stav beztíže, hluboké vakuum, vysoké a nízké teploty a toky pronikajícího záření, je velmi obtížné a nákladné. S rozvojem společnosti vyvstává potřeba vynášet části technických komplexů do vesmíru, například na dráhy družic Země.

Pilot-kosmonaut SSSR Viktor Gorbatko řekl korespondentům: „Při použití termínu „výroba ve vesmíru“ nelze použít pozemské váhy, to je zřejmé, ale jedinečné vlastnosti dodávaných produktů z orbitální stanice na Zemi více než zaplatí náklady.“

Jako příklad uvádí V. Gorbatko pěnové materiály. Na Zemi se pod tíhou roztaveného kovu z taveniny uvolňuje plyn. A ve vesmíru, v nulové gravitaci, můžete získat pěnovou ocel, která je lehká jako dřevo a pevná jako běžná ocel. Pěnová ocel je velmi potřebná pro tvůrce budoucích vesmírných objektů.

Experiment „univerzální pece“, uskutečněný během společného letu Sojuzu a Apolla, umožňuje do jisté míry zhodnotit praktické možnosti vytvoření mimozemské produkce. Vyvíjejí se projekty pro továrny na orbitální stanice sestavené ve vesmíru.

Autor mnoha odvážných projektů a nápadů Dr. tech. Profesor věd G.I. Pokrovsky věří, že je docela možné zorganizovat relativně levnou „ekonomiku vysokých pecí“ ve vesmíru. Surovinou pro výrobu bude celá sluneční soustava se svými nesčetnými meteory a malými asteroidy. Energii pro nebeské jednotky budou akumulovat solární panely a dokonalé vakuum vesmíru umožní využití nejmodernější technologie.

Surovinu - chycený meteor - drží chapadlo. Pulzní zdroj světla připojen k solární baterie, budí kvantový generátor. Paprsek tohoto laseru odpařuje materiál těla meteoritu. Vysokoteplotní plazma nechá se unést elektrické pole a je koncentrován ve formě paprsku magnetickou čočkou. V magnetickém spektrografu se proud plazmatu rozkládá na výtrysky iontů různých látek. Pak požadovaný kov- železo, kobalt, nikl - kondenzuje, tvoří postupně rostoucí tyčinku. Výsledné strusky jsou vyhazovány, aby se pohybovaly a orientovaly jednotku v prostoru.

Kovové tyče se brousí, řežou a vrhají do prostoru předem stanovenou rychlostí. Jejich účelem je sloužit stavební materiál při vytváření orbitálních stanic v blízkozemském prostoru naší sluneční soustavy. Přivaření tyče k volně plovoucímu krovu bude provedeno solární energií.

Samozřejmě, nyní lze polemizovat o technologických detailech budoucí vesmírné metalurgie, jedno je jisté – taková metalurgie může existovat.

Úžasné a vskutku neobvyklé technologie rozšířily arzenál lidských schopností. Kdysi dávno první přístroje který běžel na elektřinu:

• zpříjemnil náš život, zjednodušil naši práci pomocí různých automatických zařízení,
• měl pouze základní sadu funkčnost, ale zdálo se, že jde o neobvykle složité vynálezy,
• se staly inovacemi své doby a umožnily lidem usilovat o nové vynálezy.

Po dobytí nekonečného vesmíru dosáhl vývoj technologií zcela nová úroveň. Investice umožnily vybudovat první stanice specializované na výrobu kovů přímo na povrchu asteroidů.

Stanice se proměnily v malé, tzv. plně automatizované továrny. Přijaté součástky nezpracovávali za pochodu, ale třídili materiály podle hodnoty a vhodnosti pro další použití. Toto rozhodnutí bylo celkem rozumné, protože zpracování mohlo být zajištěno více jednoduché technologie, rozšířený na planetě.

Robotika se musela vyvíjet rychleji, aby udržela krok s ostatními vesmírnými vynálezy. Zde pomohly nápady postavené na stávajících moderních vychytávkách. Proto se roboti vyznačovali plynulými pohyby, plně ovládaným rozhraním a mnoha dalšími výhodami.

Dodávka zdrojů na naši planetu se také zjednodušila. To potvrzují nedávné expedice. Výsledkem byly výsledné kovy. Vědci je dostali neporušené, prakticky nepoškozené, i při extrakci vzorků většiny kovů důležitých pro rozvoj metalurgie obecně.

Asteroidy jsou zdrojem pro těžbu kovů!

Vědci vážně uvažují o zavedení těžby nerostů. Nejpohodlnější je to udělat blíže ke zdroji, tedy přímo na povrchu asteroidů.

Průzkum asteroidů s následnými příležitostmi pro organizaci efektivní práce podle jejich produkce - hlavním úkolem moderní výroba. Takové projekty poskytnou zdroje různého rozsahu a účelu. Existuje zvláštní název - průmyslový rozvoj, který charakterizuje samotný proces získávání výhod ze studia dosud neprozkoumaných objektů umístěných ve vesmíru.

Nejen asteroidy se hodí ke všemu potřebnou práci pro těžbu kovů a jiných podobných látek. V relativní blízkosti Země jsou doslova miliony vesmírných objektů. A pokud vezmeme v úvahu velké pásy asteroidů, zásoba látek na naší planetě potrvá několik set let. Některá vesmírná tělesa jsou vhodná i pro těžbu kovů, aniž by došlo k poškození samotných zdrojů užitečných minerálů a látek.

Drahé kovy jako titan a nikl se přirozeně tvoří na příznivých oblastech zemského povrchu. Vesmír nebyl výjimkou a dával vědcům nové příležitosti k práci.

Mezi různými materiály, které lze nalézt v horninách asteroidů, se často nachází také železo. Na jedné straně se na naší planetě vyskytuje v poměrně velkém množství.

Ale jakékoli druhy nerostů, dokonce i ty nejběžnější na Zemi, představují základ pro rozvoj průmyslových odvětví na úrovni vládní systém. Ale takové zdroje netrvají věčně, takže nyní byste měli přemýšlet o hledání nových a alternativních příležitostí pro těžbu zdrojů. V tomto ohledu je prostor neomezený:

• pro výzkumníky provádějící vzorky hornin k nalezení oblastí bohatých na kovy.
• pokud jde o zvládnutí dříve neprobádaných vlastností prvků,
• jako pomocný prvek pro výrobu.

Někteří vědci dokonce navrhli výhody studia asteroidů z hlediska jejich složení. Tvrdí se, že asteroidy obsahují všechny potřebné prvky, které mohou dokonce přispívat k produkci vody a kyslíku.

Také směsi látek přítomných v hornině asteroidu jsou nasyceny složkami, ze kterých lze extrahovat i vodík. A to už je vážná pomoc, protože tato složka je hlavní „složkou“ raketového paliva.

Ale toto odvětví je stále mladé, neprozkoumané odvětví. Zavedení výroby na této úrovni vyžaduje:

• v dalších investicích,
• chytré investice hotovost přímo do výroby nových technologií,
• přilákání pomoci z jiných průmyslových odvětví specializujících se na další zpracování kovů.

Správně postavená práce, která bude zavedena na všech následujících úrovních výroby, se sníží dodatečné náklady, například na palivo pro rakety nebo nabíjecí roboty, čímž se zvýší celkový příjem.

Asteroidy jsou skladištěm vzácných kovů!

Cenová politika takových projektů je prostě nereálná. Jeden asteroid, byť relativně malý, je prostě dar z nebes pro moderní technology a vědce. Roboti dokážou v některých případech dokonce určit, která vrstva horniny je dělí od požadovaného nálezu.

Částky a v hrubých výpočtech se počítají v bilionech. Proto budou všechny náklady jistě oprávněné, a to několikanásobně. Zisk získaný z práce na těžbě kovů je vynakládán na jejich další zpracování.

Většina prvků prezentovaných v čistá forma. Některé však budou vyžadovat účast pomocných roztoků a směsí, které transformují látky do požadovaného stavu. Je těžké tomu uvěřit, ale tak vzácný kov jako zlato je přítomen v dostatečném množství pro těžbu.

Nevědí, že většina zlata je přítomna v horní vrstvy Země je jakési stopy kdysi spadlých asteroidů. Postupem času se planeta a klimatické podmínky Půda na nich se měnila a přetvářela a zbytky asteroidů dokázaly uchovat cenné kovy v nich obsažené.

Deště asteroidů přispěly k tomu, že těžké látky, včetně kovů, poslouchaly gravitační sílu a padaly blíže k jádru planety. Jejich výroba se stala obtížnou. Místo toho vědci navrhli, že by bylo nejlepší investovat peníze do práce s asteroidy, podobně jako těžba na Zemi.

Budoucnost technologie je ve vesmíru!

Evoluce přivedla člověka na vrchol jeho vývoje a dala mu mnoho různých vynálezů. Ale téma vesmíru stále není plně prozkoumáno. Představte si, kolik peněz bude třeba investovat, aby bylo možné zahájit těžební práce na povrchu samotného asteroidu.

Dalším faktorem, který udržoval tento projekt po dlouhou dobu teoretický, byl problém, který vyvstal s dodáním nákladu kovů zpět na Zemi. Takový postup by mohl zabrat tolik času, že i samotná výroba by se stala nepodstatnou a velmi nákladnou. Vědci ale našli cestu z této situace. Sestavili se specializovaní roboti. Pomocí mechanických úkonů člověka přímo napojeného na systém firmy může řídit její pohyby, aniž by kazil cenné vzorky již vytěžených materiálů.

Robot má ve své konstrukci přihrádku, kam je lze umístit odebrané vzorky. Dále se vydají na Zemi, kde vědci provedou sérii testů, aby prokázali hodnotu tohoto asteroidu pro obsah užitečných látek v něm.

Taková předběžná kontrola je také nezbytná pro větší jistotu, že kovovýroba je skutečně potřebná. Koneckonců, taková odvětví vždy zahrnují obrovské množství peněz.

Technologie budoucnosti z minulosti!

Dokonce i člověk daleko od vědy chápe, že zdroje naší planety nejsou nekonečné. A na Zemi prostě není kde hledat alternativu k existujícím užitečným látkám, stejně jako fosiliím.

Moderní svět, proto se samovolně rozvíjí, a přitom si zachovává klidné a odměřené tempo lidský život. Každý experiment je odrazem podstaty vědce, jeho brilantních děl, prvních úspěšných experimentů.

Ale připomeňme si, jak vesmírná horečka začala. Generátor nápadů byl dílem ve své době velmi slavného spisovatele sci-fi. Tehdy se to zdálo jako prostá fikce, ale nyní se to stalo zcela každodenní realitou a přitahuje pozornost vědců, kteří se snaží dovést své teoretické myšlenky k praktické aplikaci, která je prospěšná lidstvu.

Technologie jsou drahé a není snadné najít hodné investory, kteří jsou ochotni hodně riskovat pro pozitivní výsledek. Projekty budoucnosti je však třeba vyvinout a uvést do výroby již nyní.

Ať už vědci říkají cokoli, čas na plnohodnotnou extrakci vzácných, drahých kovů přímo z vesmíru už nadešel.

Inovace vyžaduje:

• zkoušky času,
• kompetentní organizace výroby,
• zkoumání možností souvisejících odvětví, která mohou vzájemně prospěšně spolupracovat.

Bez investic nebude návratnost ani na minimální úrovni, měl by být organizován samotný pracovní proces a teprve poté získat výsledek, ve který jste doufali.

Jak se objevily asteroidy?

Pokud vědci mohou určit příznivé podmínky, ve kterých asteroidy vznikají, pak lze takto užitečné zdroje vytvářet uměle pomocí laboratoří, nebo přímo v rozlehlosti vesmíru. Je známo, že asteroidy jsou původním materiálem, který zůstal po našem sluneční soustava byl vzdělaný. Jsou distribuovány všude. Některé asteroidy létají ve velmi blízkých vzdálenostech ke Slunci, jiné cestují po stejných drahách a tvoří celé pásy asteroidů. Mezi Jupiterem a Marsem, který se nachází relativně blízko něj, je největší koncentrace asteroidů.

Jsou velmi cenné z hlediska zdrojů. Studium asteroidů s jiný bod vize, umožní vám analyzovat jejich strukturu, přispěje k:

• vytvoření základny pro další průzkum vesmíru,
• přilákání nových investic do tohoto odvětví,
• vývoj specializovaného zařízení, které by mohlo fungovat v široké škále podmínek.

Těžba kovů na asteroidech je mnohem jednodušší, protože jsou rozmístěny po celém povrchu vesmírného tělesa. Koncentrace i těch nejvzácnějších a nejdražších kovů se rovná té, která se na Zemi vyskytuje pouze v bohatých nalezištích. Zájem o takové druhy práce, vzhledem k jejich poptávce, každým dnem roste.

Astronauti dokázali udělat nemožný technologický průlom v oblasti technologických schopností. První vzorky odebrané na povrchu asteroidů:

• dáno vědcům obecná myšlenka o struktuře asteroidů,
• pomohly zrychlit jejich výrobu,
• identifikovali nové zdroje pro získávání kovů.

V blízké budoucnosti budou technologie této úrovně zaujímat významné místo ve výrobě. Pokud si, byť čistě teoreticky, představíme, že zásoby asteroidů jsou neomezené, pak mohou podpořit ekonomiku celé planety a umožnit jí několikanásobně rychlejší rozvoj.

Zdálo by se, o co jiného bychom měli usilovat, když člověk dobyl vesmír? V praxi ale ještě není vše prospěšné vlastnosti asteroidy a další objekty přítomné ve vesmíru byly plně prostudovány. To znamená, že bude možné zavést bezodpadovou výrobu. Každý prvek tohoto řetězce neexistuje bez vlivu předchozího na něj. Tento přístup je zvláště důležitý, když se zabýváme kovy. Jejich struktura je poměrně pevná, ale pokud je nedodržíte správné podmínky pro jejich těžbu a těžbu, - cenné přírodní zdroj může se zkazit.

Kovy z vesmíru jsou každodenní realitou naší doby. Plánují se nové projekty, jejichž základem bude výroba vody a kyslíku – pro nás životně důležitých složek.

Dnes je Světový den letectví a vesmíru. 12. dubna 1961 se Jurij Gagarin stal vesmírným průkopníkem na kosmické lodi Vostok. Od roku 1968 se domácímu Dni kosmonautiky dostává oficiálního celosvětového uznání.

Zdálo by se, co má ocel společného s tímto svátkem? Jsme zvyklí o něm uvažovat jako o prozaickém, všedním kovu, který přímo nesouvisí s průzkumem vesmíru. To je však mylná představa.

Železo ve formě různých vysoce pevných nerezových ocelí je druhým nejpoužívanějším kovem v raketách. Všude tam, kde není zatížení rozloženo na velkou konstrukci, ale je soustředěno do bodu nebo několika bodů, vítězí ocel nad hliníkem.

Ocel je tužší - ocelová konstrukce, jejíž rozměry by při zatížení neměly „plavat“, je téměř vždy kompaktnější a někdy dokonce lehčí než hliník. Ocel mnohem lépe snáší vibrace, je tolerantnější k teplu, ocel je levnější, s výjimkou těch nejexotičtějších odrůd, ocel je přece jen potřeba pro odpalovací zařízení, bez které raketa - no, znáte to...

Raketové tanky ale mohou být i ocelové. úžasné? Ano. První americká mezikontinentální raketa Atlas však používala nádrže vyrobené z tenkostěnné nerezové oceli. Aby ocelová raketa předčila hliníkovou raketu, muselo se radikálně změnit mnoho věcí. Tloušťka stěny nádrží u motorového prostoru dosahovala 1,27 milimetru (1/20 palce), výše byly použity tenčí plechy a úplně nahoře u nádrže na petrolej byla tloušťka pouze 0,254 milimetru (0,01 palce). A vodíkový horní stupeň Centaur vyrobený podle stejného principu má stěnu silnou jako žiletka – 0,127 milimetru!

Taková tenká stěna se zbortí i pod svou vlastní vahou, takže svůj tvar drží výhradně díky vnitřnímu tlaku: od okamžiku výroby jsou nádrže utěsněny, nafouknuty a skladovány při zvýšeném vnitřním tlaku.

Během výrobního procesu jsou stěny zevnitř podepřeny speciálními držáky. Nejobtížnější fází tohoto procesu je přivaření dna k válcové části. Muselo to být dokončeno na jeden průchod, takže to během šestnácti hodin zvládlo několik týmů svářečů, každý po dvou dvojicích; brigády se vystřídaly každé čtyři hodiny. V tomto případě jedna ze dvou dvojic pracovala uvnitř nádrže.

Není to snadná práce, to jistě. Jenže právě na této raketě se Američan John Glenn dostal poprvé na oběžnou dráhu. A pak to mělo slavnou a dlouhou historii a jednotka Kentaur létá dodnes. V-2 měl mimochodem také ocelové tělo - od oceli se zcela upustilo pouze u rakety R-5, kde se ocelové tělo ukázalo jako zbytečné kvůli odnímatelné hlavici.

Přečtěte si více o „vesmírných“ kovech v časopise „Popular Mechanics“