Σε ένα μήνα θα είναι ακριβώς μισός αιώνας από την πρώτη εκτόξευση του πυραύλου R-7, που πραγματοποιήθηκε στις 15 Μαΐου 1957. Αυτός ο πύραυλος, ο οποίος εξακολουθεί να μεταφέρει όλους τους κοσμοναύτες μας, είναι ένας άνευ όρων θρίαμβος της σχεδιαστικής ιδέας έναντι του υλικού κατασκευής. Είναι ενδιαφέρον ότι ακριβώς 30 χρόνια μετά την εκτόξευσή του, στις 15 Μαΐου 1987, έγινε η πρώτη εκτόξευση του πυραύλου Energia, ο οποίος, αντίθετα, χρησιμοποιούσε πολλά εξωτικά υλικά που δεν ήταν διαθέσιμα πριν από 30 χρόνια.

Όταν ο Στάλιν έθεσε στον Κορόλεφ το καθήκον να αντιγράψει το V-2, πολλά από τα υλικά του ήταν καινούργια για την τότε σοβιετική βιομηχανία, αλλά μέχρι το 1955 τα προβλήματα που θα μπορούσαν να εμποδίσουν τους σχεδιαστές να εφαρμόσουν ιδέες είχαν ήδη εξαφανιστεί. Επιπλέον, τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία του πυραύλου R-7 δεν ήταν νέα ακόμη και το 1955 - τελικά, ήταν απαραίτητο να ληφθεί υπόψη το κόστος χρόνου και χρήματος κατά τη μαζική παραγωγή του πυραύλου. Ως εκ τούτου, η βάση για το σχεδιασμό του ήταν η μακροχρόνια κυριαρχία κράματα αλουμινίου.

Προηγουμένως, ήταν της μόδας να αποκαλούμε το αλουμίνιο "φτερωτό μέταλλο", τονίζοντας ότι εάν μια κατασκευή δεν οδηγεί στο έδαφος ή σε ράγες, αλλά πετά, τότε πρέπει να είναι κατασκευασμένη από αλουμίνιο. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν πολλά φτερωτά μέταλλα και αυτός ο ορισμός έχει φύγει από τη μόδα εδώ και πολύ καιρό. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι το αλουμίνιο είναι καλό, αρκετά φθηνό, τα κράματά του είναι σχετικά γερά, είναι εύκολο στην επεξεργασία κλπ. Αλλά δεν μπορείς να φτιάξεις ένα αεροπλάνο μόνο από αλουμίνιο. Και σε ένα αεροσκάφος με έμβολο, το ξύλο αποδείχθηκε αρκετά κατάλληλο (ακόμη και ο πύραυλος R-7 έχει χωρίσματα από κόντρα πλακέ στο διαμέρισμα οργάνων!). Έχοντας κληρονομήσει το αλουμίνιο από την αεροπορία, η τεχνολογία πυραύλων άρχισε να χρησιμοποιεί αυτό το μέταλλο. Αλλά ήταν εδώ που αποκαλύφθηκε η στενότητα των δυνατοτήτων του.

Αλουμίνιο

“Winged metal”, αγαπημένο των σχεδιαστών αεροσκαφών. Το καθαρό αλουμίνιο είναι τρεις φορές ελαφρύτερο από το ατσάλι, πολύ όλκιμο, αλλά όχι πολύ ισχυρό.

Για να γίνει ένα καλό δομικό υλικό, πρέπει να κατασκευαστούν κράματα από αυτό. Ιστορικά, το πρώτο ήταν το duralumin (duralumin, duralumin, όπως το αποκαλούμε πιο συχνά) - αυτό το όνομα δόθηκε στο κράμα από τη γερμανική εταιρεία που το πρότεινε για πρώτη φορά το 1909 (από το όνομα της πόλης Duren). Αυτό το κράμα, εκτός από αλουμίνιο, περιέχει μικρές ποσότητες χαλκού και μαγγανίου, που αυξάνουν δραματικά την αντοχή και την ακαμψία του. Αλλά το duralumin έχει επίσης μειονεκτήματα: δεν μπορεί να συγκολληθεί και είναι δύσκολο να σφραγιστεί (χρειάζεται θερμική επεξεργασία). Αποκτά πλήρη αντοχή με την πάροδο του χρόνου, αυτή η διαδικασία ονομάζεται «γήρανση» και μετά τη θερμική επεξεργασία το κράμα πρέπει να παλαιωθεί ξανά. Επομένως, τα μέρη που κατασκευάζονται από αυτό συνδέονται με πριτσίνια και μπουλόνια.

Σε έναν πύραυλο είναι κατάλληλος μόνο για "στεγνά" διαμερίσματα - ο καρφωτός σχεδιασμός δεν εγγυάται στεγανότητα υπό πίεση. Κράματα που περιέχουν μαγνήσιο (συνήθως όχι περισσότερο από 6%) μπορούν να παραμορφωθούν και να συγκολληθούν. Είναι τα πιο άφθονα στον πύραυλο R-7 (συγκεκριμένα, όλα τα τανκς είναι κατασκευασμένα από αυτά).

Οι Αμερικανοί μηχανικοί είχαν στη διάθεσή τους ισχυρότερα κράματα αλουμινίου που περιείχαν έως και δώδεκα διαφορετικά εξαρτήματα. Αλλά πρώτα απ 'όλα, τα κράματά μας ήταν κατώτερα από τα υπερπόντια όσον αφορά το εύρος των ιδιοτήτων. Είναι σαφές ότι διαφορετικά δείγματα μπορεί να διαφέρουν ελαφρώς στη σύνθεση, και αυτό οδηγεί σε διαφορές στις μηχανικές ιδιότητες. Σε ένα σχέδιο, συχνά πρέπει να βασιστεί κανείς όχι στη μέση αντοχή, αλλά στην ελάχιστη ή εγγυημένη αντοχή, η οποία στα κράματά μας θα μπορούσε να είναι αισθητά χαμηλότερη από τη μέση.

Στο τελευταίο τέταρτο του 20ου αιώνα, η πρόοδος στη μεταλλουργία οδήγησε στην εμφάνιση κραμάτων αλουμινίου-λιθίου. Εάν προηγουμένως τα πρόσθετα στο αλουμίνιο αποσκοπούσαν μόνο στην αύξηση της αντοχής, τότε το λίθιο κατέστησε δυνατό να γίνει το κράμα αισθητά ελαφρύτερο. Η δεξαμενή υδρογόνου του πυραύλου Energia κατασκευάστηκε από κράμα αλουμινίου-λιθίου και οι δεξαμενές Shuttle κατασκευάζονται τώρα από αυτό.

Τέλος, το πιο εξωτικό υλικό με βάση το αλουμίνιο είναι το σύνθετο bora-aluminium, όπου το αλουμίνιο παίζει τον ίδιο ρόλο με εποξειδική ρητίνησε fiberglass: συγκρατεί ίνες βορίου υψηλής αντοχής μαζί. Αυτό το υλικό μόλις άρχισε να εισάγεται στην εγχώρια αστροναυτική - το ζευκτό μεταξύ των δεξαμενών της τελευταίας τροποποίησης του ανώτερου σταδίου DM-SL που συμμετέχει στο έργο Sea Launch είναι κατασκευασμένο από αυτό. Η επιλογή του σχεδιαστή έχει γίνει πολύ πιο πλούσια τα τελευταία 50 χρόνια. Παρόλα αυτά, τόσο τότε όσο και τώρα, το αλουμίνιο είναι το Νο. 1 μέταλλο σε έναν πύραυλο. Αλλά, φυσικά, υπάρχει μια σειρά από άλλα μέταλλα χωρίς τα οποία ένας πύραυλος δεν μπορεί να πετάξει.

Το πιο μοδάτο μέταλλο της διαστημικής εποχής. Σε αντίθεση με τη δημοφιλή πεποίθηση, το τιτάνιο δεν χρησιμοποιείται πολύ ευρέως στην τεχνολογία πυραύλων - τα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται κυρίως για την κατασκευή φιάλες αερίου υψηλή πίεση(ειδικά για ήλιο). Τα κράματα τιτανίου γίνονται ισχυρότερα όταν τοποθετούνται σε δεξαμενές υγρού οξυγόνου ή υγρού υδρογόνου, με αποτέλεσμα μικρότερο βάρος. Στο διαστημικό σκάφος TKS, το οποίο, ωστόσο, δεν πέταξε ποτέ με αστροναύτες, η κίνηση των μηχανισμών σύνδεσης ήταν πνευματική για αυτό αποθηκεύτηκε σε πολλά μπαλόνια τιτανίου 36 λίτρων με πίεση λειτουργίας 330 ατμοσφαιρών. Κάθε κύλινδρος ζύγιζε 19 κιλά. Αυτό είναι σχεδόν πέντε φορές ελαφρύτερο από ένα τυπικό δοχείο συγκόλλησης ίδιας χωρητικότητας, αλλά σχεδιασμένο για τη μισή πίεση!

Σίδερο

Απαραίτητο στοιχείο οποιωνδήποτε μηχανολογικών κατασκευών. Ο σίδηρος, με τη μορφή μιας ποικιλίας ανοξείδωτων χάλυβων υψηλής αντοχής, είναι το δεύτερο πιο χρησιμοποιούμενο μέταλλο στους πυραύλους. Όπου το φορτίο δεν κατανέμεται σε μια μεγάλη κατασκευή, αλλά συγκεντρώνεται σε ένα σημείο ή πολλά σημεία, ο χάλυβας κερδίζει το αλουμίνιο. Ο χάλυβας είναι πιο άκαμπτος - μια κατασκευή από χάλυβα, οι διαστάσεις της οποίας δεν πρέπει να "επιπλέουν" υπό φορτίο, είναι σχεδόν πάντα πιο συμπαγής και μερικές φορές ακόμη πιο ελαφριά από το αλουμίνιο. Ο χάλυβας ανέχεται πολύ καλύτερα τους κραδασμούς, είναι πιο ανεκτικός στη θερμότητα, ο χάλυβας είναι φθηνότερος, με εξαίρεση τις πιο εξωτικές ποικιλίες, ο χάλυβας, τελικά, χρειάζεται για τη δομή εκτόξευσης, χωρίς την οποία ένας πύραυλος - καλά, ξέρετε...

Αλλά οι δεξαμενές πυραύλων μπορούν επίσης να κατασκευαστούν από χάλυβα. Θαυμάσιος; Ναί. Ωστόσο, ο πρώτος αμερικανικός διηπειρωτικός πύραυλος Atlas χρησιμοποίησε άρματα μάχης από λεπτά τοιχώματα ανοξείδωτο ατσάλι. Για να μπορέσει ένας πύραυλος από χάλυβα να ξεπεράσει τον πύραυλο αλουμινίου, έπρεπε να αλλάξουν ριζικά πολλά πράγματα. Το πάχος τοιχώματος των δεξαμενών κοντά στο χώρο του κινητήρα έφτασε τα 1,27 χιλιοστά (1/20 ίντσα), χρησιμοποιήθηκαν υψηλότερα λεπτά φύλλα, και στην κορυφή της δεξαμενής κηροζίνης το πάχος ήταν μόνο 0,254 χιλιοστά (0,01 in). Και το άνω στάδιο υδρογόνου Centaur, κατασκευασμένο με την ίδια αρχή, έχει ένα τοίχωμα πάχους σαν λεπίδα ξυραφιού - 0,127 χιλιοστά!

Ένα τέτοιο λεπτό τοίχωμα θα καταρρεύσει ακόμη και κάτω από το βάρος του, επομένως διατηρεί το σχήμα του αποκλειστικά λόγω εσωτερικής πίεσης: από τη στιγμή της κατασκευής, οι δεξαμενές σφραγίζονται, φουσκώνονται και αποθηκεύονται σε αυξημένη εσωτερική πίεση. Κατά τη διαδικασία κατασκευής, οι τοίχοι στηρίζονται από εσωτερικά ειδικές βάσεις. Το πιο δύσκολο στάδιο αυτής της διαδικασίας είναι η συγκόλληση του πυθμένα στο κυλινδρικό τμήμα. Έπρεπε να ολοκληρωθεί σε ένα πέρασμα, ως αποτέλεσμα, αρκετές ομάδες συγκολλητών, δύο ζεύγη η καθεμία, το έκαναν κατά τη διάρκεια δεκαέξι ωρών. οι ταξιαρχίες αντικαθιστούσαν η μία την άλλη κάθε τέσσερις ώρες. Σε αυτή την περίπτωση, το ένα από τα δύο ζευγάρια δούλευε μέσα στη δεξαμενή.

Δεν είναι εύκολη δουλειά, σίγουρα. Αλλά ήταν σε αυτόν τον πύραυλο που ο Αμερικανός Τζον Γκλεν μπήκε σε τροχιά για πρώτη φορά. Και μετά είχε μια ωραία και μακρά ιστορία, και το μπλοκ Κένταυρος εξακολουθεί να πετά μέχρι σήμερα. Το V-2, παρεμπιπτόντως, είχε επίσης ένα σώμα από χάλυβα - ο χάλυβας εγκαταλείφθηκε εντελώς μόνο στον πύραυλο R-5, όπου το σώμα από χάλυβα αποδείχθηκε περιττό λόγω της αποσπώμενης κεφαλής. Ποιο μέταλλο μπορεί να τοποθετηθεί στην τρίτη θέση «από άποψη ισχύος πυραύλων»; Η απάντηση μπορεί να φαίνεται προφανής. Τιτάνιο; Αποδεικνύεται καθόλου.

Χαλκός

Το κύριο μέταλλο της ηλεκτρικής και θερμικής τεχνολογίας. Λοιπόν, δεν είναι περίεργο; Αρκετά βαρύ, όχι πολύ ισχυρό, σε σύγκριση με τον χάλυβα είναι εύτηκτο, μαλακό, σε σύγκριση με το αλουμίνιο είναι ακριβό, αλλά παρόλα αυτά ένα αναντικατάστατο μέταλλο.

Όλα έχουν να κάνουν με την τερατώδη θερμική αγωγιμότητα του χαλκού - είναι δέκα φορές μεγαλύτερη από τον φθηνό χάλυβα και σαράντα φορές μεγαλύτερη από τον ακριβό ανοξείδωτο χάλυβα. Το αλουμίνιο είναι επίσης κατώτερο από τον χαλκό σε θερμική αγωγιμότητα, και ταυτόχρονα σε σημείο τήξης. Και χρειαζόμαστε αυτή την τρελή θερμική αγωγιμότητα στην ίδια την καρδιά του πυραύλου - στον κινητήρα του. Το εσωτερικό τοίχωμα του κινητήρα του πυραύλου είναι κατασκευασμένο από χαλκό, αυτό που συγκρατεί τη θερμότητα των τριών χιλιάδων βαθμών της καρδιάς του πυραύλου. Για να αποφευχθεί η τήξη του τοίχου, γίνεται σύνθετος - ο εξωτερικός, ο χάλυβας, κρατά μηχανικά φορτία και ο εσωτερικός, ο χαλκός, απορροφά τη θερμότητα.

Στο λεπτό κενό μεταξύ των τοίχων υπάρχει μια ροή καυσίμου, που κατευθύνεται από τη δεξαμενή προς τον κινητήρα, και στη συνέχεια αποδεικνύεται ότι ο χαλκός υπερτερεί του χάλυβα: το γεγονός είναι ότι οι θερμοκρασίες τήξης διαφέρουν κατά το ένα τρίτο, αλλά η θερμική αγωγιμότητα είναι δεκάδες των καιρών. Έτσι ο ατσάλινος τοίχος θα καεί πριν από τον χάλκινο. Το όμορφο «χάλκινο» χρώμα των ακροφυσίων του κινητήρα R-7 είναι ξεκάθαρα ορατό σε όλες τις φωτογραφίες και τις τηλεοπτικές αναφορές σχετικά με τους πυραύλους που μεταφέρονται στον χώρο εκτόξευσης.

Στους πυραυλοκινητήρες R-7, ο εσωτερικός τοίχος «φωτιάς» δεν είναι κατασκευασμένος από καθαρό χαλκό, αλλά από χρώμιο μπρούτζο που περιέχει μόνο 0,8% χρώμιο. Αυτό μειώνει ελαφρώς τη θερμική αγωγιμότητα, αλλά ταυτόχρονα αυξάνει το μέγιστο θερμοκρασία λειτουργίας(αντοχή στη θερμότητα) και διευκολύνει τη ζωή για τους τεχνολόγους - ο καθαρός χαλκός είναι πολύ παχύρρευστος, είναι δύσκολο να επεξεργαστεί με κοπή και οι νευρώσεις πρέπει να αλέθονται στο εσωτερικό χιτώνιο, με το οποίο συνδέεται με το εξωτερικό. Το πάχος του υπόλοιπου χάλκινου τοίχου είναι μόνο ένα χιλιοστό, οι νευρώσεις έχουν το ίδιο πάχος και η απόσταση μεταξύ τους είναι περίπου 4 χιλιοστά.

Όσο χαμηλότερη είναι η ώση του κινητήρα, τόσο χειρότερες είναι οι συνθήκες ψύξης - η κατανάλωση καυσίμου είναι χαμηλότερη και η σχετική επιφάνεια είναι αντίστοιχα μεγαλύτερη. Επομένως, σε κινητήρες χαμηλής ώσης που χρησιμοποιούνται σε διαστημόπλοια, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείτε όχι μόνο καύσιμο για ψύξη, αλλά και οξειδωτικό - νιτρικό οξύ ή τετροξείδιο του αζώτου. Σε τέτοιες περιπτώσεις, το χάλκινο τοίχωμα πρέπει να επικαλύπτεται με χρώμιο στην πλευρά όπου ρέει το οξύ για προστασία. Αλλά πρέπει να το αντέξετε και αυτό, αφού ένας κινητήρας με χάλκινο πυροτοιχείο είναι πιο αποδοτικός.

Για να είμαστε δίκαιοι, ας πούμε ότι υπάρχουν και κινητήρες με εσωτερικό τοίχωμα από χάλυβα, αλλά οι παράμετροί τους, δυστυχώς, είναι πολύ χειρότερες. Και δεν είναι μόνο η ισχύς ή η ώση, όχι, η κύρια παράμετρος της τελειότητας του κινητήρα - η συγκεκριμένη ώθηση - σε αυτήν την περίπτωση γίνεται μικρότερη κατά ένα τέταρτο, αν όχι κατά ένα τρίτο. Για τους «μέσους» κινητήρες είναι 220 δευτερόλεπτα, για τους καλούς - 300 δευτερόλεπτα, και για τους καλύτερους «ψαγμένους και εξελιγμένους» κινητήρες, αυτοί από τους οποίους υπάρχουν τρεις στο πίσω μέρος του Shuttle, - 440 δευτερόλεπτα. Είναι αλήθεια ότι οι κινητήρες με χάλκινο τοίχωμα το οφείλουν όχι τόσο στην τελειότητα του σχεδιασμού τους όσο στο υγρό υδρογόνο. Είναι ακόμη και θεωρητικά αδύνατο να φτιάξεις έναν κινητήρα κηροζίνης σαν αυτόν. Ωστόσο, τα κράματα χαλκού επέτρεψαν να «συμπιέσει» έως και το 98% της θεωρητικής του απόδοσης από καύσιμο πυραύλων.

Ασήμι

Ένα πολύτιμο μέταλλο γνωστό στην ανθρωπότητα από την αρχαιότητα. Ένα μέταλλο που δεν μπορείς να το κάνεις πουθενά. Σαν το καρφί που έλειπε από το σφυρήλατο στο διάσημο ποίημα, κρατάει τα πάντα πάνω του. Είναι αυτός που συνδέει τον χαλκό με τον χάλυβα σε μια υγρή μηχανή πυραύλων, και αυτό, ίσως, είναι όπου εκδηλώνεται η μυστικιστική ουσία του. Κανένα από τα άλλα υλικά κατασκευής δεν έχει καμία σχέση με τον μυστικισμό - το μυστικιστικό μονοπάτι ακολουθεί αποκλειστικά αυτό το μέταλλο εδώ και αιώνες. Και αυτό συνέβη σε όλη την ιστορία της χρήσης του από τον άνθρωπο, η οποία είναι σημαντικά μεγαλύτερη από αυτή του χαλκού ή του σιδήρου. Τι μπορούμε να πούμε για το αλουμίνιο, το οποίο ανακαλύφθηκε μόλις τον δέκατο ένατο αιώνα, και έγινε σχετικά φθηνό ακόμη και αργότερα - τον εικοστό.

Όλα τα χρόνια του ανθρώπινου πολιτισμού, αυτό το εξαιρετικό μέταλλο είχε τεράστιο αριθμό εφαρμογών και διάφορα επαγγέλματα. Του πιστώθηκαν πολλοί μοναδικές ιδιότητες, οι άνθρωποι το χρησιμοποιούσαν όχι μόνο στα τεχνικά και επιστημονική δραστηριότητα, αλλά και στη μαγεία. Για παράδειγμα, για πολύ καιρόπίστευαν ότι «τον φοβούνται όλα τα κακά πνεύματα».

Το κύριο μειονέκτημα αυτού του μετάλλου ήταν το υψηλό του κόστος, γι' αυτό έπρεπε πάντα να χρησιμοποιείται με φειδώ, ή μάλλον, με σύνεση - όπως απαιτούσε η επόμενη εφαρμογή που έφτιαξαν οι ανήσυχοι άνθρωποι. Αργά ή γρήγορα, βρέθηκαν ορισμένα υποκατάστατα του, τα οποία με τον καιρό, με μικρότερη ή μεγαλύτερη επιτυχία, το αντικατέστησαν.

Σήμερα, σχεδόν μπροστά στα μάτια μας, εξαφανίζεται από μια τόσο υπέροχη σφαίρα ανθρώπινης δραστηριότητας όπως η φωτογραφία, που εδώ και ενάμιση σχεδόν αιώνα έκανε τη ζωή μας πιο γραφική και τα χρονικά πιο αξιόπιστα. Και πριν από πενήντα (και κάτι) χρόνια άρχισε να χάνει έδαφος σε μια από τις παλαιότερες τέχνες - τη νομισματοκοπία. Φυσικά, νομίσματα από αυτό το μέταλλο παράγονται ακόμα και σήμερα - αλλά αποκλειστικά για τη διασκέδασή μας: έχουν πάψει εδώ και καιρό να είναι πραγματικά χρήματα και έχουν μετατραπεί σε αγαθά - δώρα και συλλεκτικά αντικείμενα.

Ίσως, όταν οι φυσικοί εφεύρουν την τηλεμεταφορά και οι κινητήρες πυραύλων δεν χρειάζονται πλέον, να έρθει τελευταία ώρακαι ένας άλλος τομέας εφαρμογής του. Αλλά μέχρι στιγμής δεν έχει καταστεί δυνατό να βρεθεί ένας επαρκής αντικαταστάτης του, και αυτό το μοναδικό μέταλλο παραμένει ασυναγώνιστο στην επιστήμη των πυραύλων - καθώς και στο κυνήγι για βρικόλακες.

Μάλλον έχετε ήδη μαντέψει ότι όλα τα παραπάνω ισχύουν για το ασήμι. Από την εποχή του GIRD και μέχρι τώρα ο μόνος τρόπος σύνδεσης τμημάτων του θαλάμου καύσης πυραυλοκινητήρεςη συγκόλληση παραμένει με ασημένιες κολλήσεις μέσα φούρνος κενούή σε αδρανές αέριο. Οι προσπάθειες εύρεσης κολλήσεων χωρίς ασήμι για αυτόν τον σκοπό δεν έχουν οδηγήσει μέχρι στιγμής πουθενά. Σε ορισμένες στενές περιοχές, αυτό το πρόβλημα μπορεί μερικές φορές να λυθεί - για παράδειγμα, τα ψυγεία επισκευάζονται τώρα με συγκόλληση χαλκού-φωσφόρου - αλλά στους κινητήρες υγρών πυραύλων δεν υπάρχει αντικατάσταση για το ασήμι. Στον θάλαμο καύσης μιας μεγάλης μηχανής πυραύλων υγρού καυσίμου, το περιεχόμενό της φτάνει τα εκατοντάδες γραμμάρια και μερικές φορές το ένα κιλό.

Το ασήμι ονομάζεται πολύτιμο μέταλλο μάλλον από συνήθεια χιλιετιών, υπάρχουν μέταλλα που δεν θεωρούνται πολύτιμα, αλλά είναι πολύ πιο ακριβά από το ασήμι. Πάρτε για παράδειγμα το βηρύλλιο. Αυτό το μέταλλο είναι τρεις φορές πιο ακριβό από το ασήμι, αλλά χρησιμοποιείται επίσης σε διαστημόπλοια (αν και όχι σε πυραύλους). Είναι κυρίως γνωστό για την ικανότητά του να επιβραδύνει και να ανακλά τα νετρόνια μέσα πυρηνικούς αντιδραστήρες. Άρχισε να χρησιμοποιείται ως δομικό υλικό αργότερα.

Φυσικά, είναι αδύνατο να απαριθμήσουμε όλα τα μέταλλα που μπορούν να ονομαστούν περήφανα "φτερωτά" και δεν χρειάζεται να το κάνουμε. Το μονοπώλιο των μετάλλων που υπήρχε στις αρχές της δεκαετίας του 1950 έχει από καιρό σπάσει από πλαστικά ενισχυμένα με γυαλί και ανθρακονήματα. Το υψηλό κόστος αυτών των υλικών επιβραδύνει τον πολλαπλασιασμό τους σε πυραύλους μιας χρήσης, αλλά εφαρμόζονται πολύ ευρύτερα στα αεροσκάφη. Τα φέρινγκ από ανθρακονήματα που καλύπτουν το ωφέλιμο φορτίο και τα ακροφύσια από ανθρακονήματα για κινητήρες ανώτερης βαθμίδας υπάρχουν ήδη και αρχίζουν σταδιακά να ανταγωνίζονται μεταλλικά μέρη. Όμως, όπως είναι γνωστό από την ιστορία, οι άνθρωποι εργάζονται με μέταλλα για περίπου δέκα χιλιάδες χρόνια, και δεν είναι τόσο εύκολο να βρεθεί ένα ισοδύναμο αντικαταστάτη για αυτά τα υλικά.

Πολλοί από εμάς δεν σκεφτόμαστε καν πόσο ενδιαφέροντα γεγονόταδεν ξέρουμε για μέταλλα. Σήμερα είναι ένα άλλο άρθρο που θα σας πει για τις ασυνήθιστες ιδιότητες των μετάλλων. Πρώτα απ 'όλα, θα θέλαμε να σας πούμε για μια εκπληκτική ανακάλυψη που έγινε χάρη στις ανθρώπινες διαστημικές πτήσεις.

Ετσι, ατμόσφαιρα της γηςπεριέχει μεγάλη ποσότητα οξυγόνου με το οποίο αντιδρά το μέταλλο. Στην επιφάνεια του μετάλλου σχηματίζεται ένα λεγόμενο φιλμ οξειδίου. Αυτή η μεμβράνη προστατεύει τα μέταλλα από εξωτερικές επιρροές. Αλλά αν πάρετε δύο κομμάτια μετάλλου στο κενό και τα βάλετε το ένα δίπλα στο άλλο, θα κολλήσουν αμέσως μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα μονολιθικό κομμάτι. Οι αστροναύτες συνήθως χρησιμοποιούν ένα καλυμμένο εργαλείο λεπτό στρώμαπλαστικά είδη. Στο διάστημα, μπορείτε απλά να χρησιμοποιήσετε ήδη οξειδωμένα μέταλλα που λαμβάνονται από τη Γη.

Ο σίδηρος στο Σύμπαν

Στο έδαφος της γης, το πιο συνηθισμένο μέταλλο είναι το αλουμίνιο, αλλά αν πάρουμε ολόκληρο τον πλανήτη ως σύνολο, ο σίδηρος θα πάρει το προβάδισμα. Είναι ο σίδηρος που αποτελεί τη βάση του πυρήνα της γης. Σε παγκόσμια κλίμακα, ο σίδηρος κατέχει την τέταρτη θέση σε δημοτικότητα.

Το πιο ακριβό μέταλλο στη φύση είναι το ρόδιο. Κοστίζει περίπου 175 χιλιάδες δολάρια το γραμμάριο. Αλλά το πιο ακριβό μέταλλο που αποκτήθηκε στο εργαστήριο είναι το Californian 252. Ένα γραμμάριο αυτού του μετάλλου θα κοστίσει 6,5 εκατομμύρια δολάρια. Φυσικά, αντιδραστήρες για την παραγωγή τέτοιου μετάλλου υπάρχουν μόνο σε πλούσιες χώρες - τις ΗΠΑ και τη Ρωσία. Σήμερα στη Γη δεν υπάρχουν περισσότερα από 5 γραμμάρια τέτοιου μετάλλου.

Το California 252 χρησιμοποιείται ευρέως στην ιατρική για τη θεραπεία του καρκίνου. Επιπλέον, το καλιφόρνιο χρησιμοποιείται στη βιομηχανία για τον προσδιορισμό της ποιότητας των συγκολλήσεων. Το Californium μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά την εκκίνηση αντιδραστήρων, στη γεωλογία για την ανίχνευση υπόγειων υδάτων.

Σίγουρα πολύ σύντομα θα αρχίσουν να χρησιμοποιούν το californium στη διαστημική βιομηχανία.

Κάθε κλάδος της τεχνολογίας, καθώς αναπτύσσεται, θέτει ολοένα και πιο διαφορετικές και υψηλές απαιτήσεις στα μέταλλα. Αλλά οι πιο κρίσιμες απαιτήσεις τίθενται σε μέταλλα για δορυφόρους και διαστημόπλοια- πρέπει να συνδυάζουν τις καλύτερες μηχανικές, χημικές και φυσικές ιδιότητες.

Είναι δύσκολο να προβλεφθεί πώς θα συμπεριφερθεί αυτό ή εκείνο το υλικό στις συνθήκες του εξωτερικού χώρου. Και η ακριβής γνώση αυτού είναι εξαιρετικά σημαντική για τους σχεδιαστές διαστημικών σκαφών. Υπό το φως των τελευταίων διαστημικών επιτευγμάτων της ΕΣΣΔ και των ΗΠΑ, τα προβλήματα της διαστημικής μεταλλουργίας γίνονται ιδιαίτερα σημαντικά. Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται για τη συμπεριφορά των μετάλλων και των κραμάτων στις διαστημικές συνθήκες και ασχολούνται με το καθήκον να διασφαλίσουν μεταλλικά υλικάδιαστημική βιομηχανία. Όμως, οι απαιτήσεις για υλικά για διαστημικά και αεριωθούμενα οχήματα είναι πολύ διαφορετικές και υψηλές. Εκτός από τη θερμοκρασία (υψηλή και πάνω χαμηλές θερμοκρασίες) και θερμική κυκλική αντίσταση, αυτό απαιτεί ερμητική πυκνότητα υπό συνθήκες απόλυτου κενού (10-16 atm), αντοχή σε κραδασμούς, υψηλές επιταχύνσεις (δεκάδες χιλιάδες φορές μεγαλύτερες από την επιτάχυνση της βαρύτητας), βομβαρδισμό μετεωριτών, παρατεταμένη έκθεση στο πλάσμα, ακτινοβολία, έλλειψη βαρύτητας, αντοχή στη θερμότητα κ.λπ.

Οι Σοβιετικοί επιστήμονες E. A. Dukhovskoy, V. S. Onishchenko, A. N. Ponomarev, A. A. Silin, V. L. Talrose ανακάλυψαν το φαινόμενο της εξαιρετικά χαμηλής τριβής των στερεών.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι όταν ένα ρεύμα επιταχυνόμενων ατόμων ηλίου ακτινοβολεί την επιφάνεια ενός πολυμερούς σώματος, όπως το πολυαιθυλένιο, τρίβοντας στο κενό μαζί με μέταλλο, παρατηρείται μια μετάβαση από την κανονική τριβή σε εξαιρετικά χαμηλή τριβή. Σε αυτή την περίπτωση, ο συντελεστής τριβής είναι χιλιοστά. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, αυτό το φαινόμενο παρέμεινε σε ένα ευρύ φάσμα ταχυτήτων και υψηλών ειδικών φορτίων. Η χρήση αυτού του φαινομένου ανοίγει ευρείες προοπτικές για την αύξηση της ανθεκτικότητας και της αξιοπιστίας μηχανών και συσκευών που λειτουργούν στο κενό και στο διάστημα.

Κατά τη διάρκεια της διαστημικής έρευνας, αποθέματα πολύτιμων ορυκτών - σιδήρου, μαγγανίου, τιτανίου και άλλων μεταλλευμάτων - ανακαλύφθηκαν στη Σελήνη. Κατά την ανάλυση σεληνιακό έδαφοςΑνακαλύφθηκαν νέα ορυκτά και σίδηρος, τα οποία δεν μπορούν να οξειδωθούν ακόμη και σε επίγειες συνθήκες. Για διαστημικές πτήσεις – κατασκευές τοποθεσίες εκκίνησης, εκτόξευση οχημάτων και διαστημόπλοιων από μόνα τους - θα χρειαστείτε πολύ μέταλλο.

Η δημιουργία συνθηκών στη Γη όπως η έλλειψη βαρύτητας, το βαθύ κενό, οι υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες και οι ροές διεισδυτικής ακτινοβολίας είναι πολύ δύσκολη και δαπανηρή. Με την ανάπτυξη της κοινωνίας, προκύπτει η ανάγκη μεταφοράς τμημάτων τεχνικών συγκροτημάτων στο διάστημα, για παράδειγμα στις τροχιές των δορυφόρων της Γης.

Ο πιλότος-κοσμοναύτης της ΕΣΣΔ, Βίκτορ Γκορμπάτκο, είπε στους ανταποκριτές: «Όταν χρησιμοποιείται ο όρος «παραγωγή στο διάστημα», δεν μπορεί κανείς να χρησιμοποιήσει τη γήινη ζυγαριά από τον τροχιακό σταθμό στη Γη θα πληρώσει περισσότερο από το κόστος».

Ως παράδειγμα, ο V. Gorbatko αναφέρει αφρώδες υλικό. Στη Γη, κάτω από το βάρος του λιωμένου μετάλλου, απελευθερώνεται αέριο από το τήγμα. Και στο διάστημα, σε μηδενική βαρύτητα, μπορείτε να πάρετε αφρώδες χάλυβα που είναι τόσο ελαφρύς όσο το ξύλο και τόσο ισχυρός όσο ο κανονικός χάλυβας. Ο αφρός χάλυβας είναι πολύ απαραίτητος για τους δημιουργούς μελλοντικών διαστημικών αντικειμένων.

Το πείραμα του «καθολικού φούρνου», που πραγματοποιήθηκε κατά τη διάρκεια της κοινής πτήσης του Σογιούζ και του Απόλλωνα, καθιστά δυνατή, σε κάποιο βαθμό, την αξιολόγηση των πρακτικών δυνατοτήτων δημιουργίας εξωγήινης παραγωγής. Αναπτύσσονται έργα για τροχιακούς σταθμούς-εργοστάσια που συναρμολογούνται στο διάστημα.

Ο συγγραφέας πολλών τολμηρών έργων και ιδεών, Δρ. τεχν. Ο καθηγητής επιστημών G.I Pokrovsky πιστεύει ότι είναι πολύ πιθανό να οργανωθεί μια σχετικά φθηνή «οικονομία υψικαμίνων» στο διάστημα. Η πρώτη ύλη για την παραγωγή θα είναι ολόκληρο το ηλιακό σύστημα με τους αμέτρητους μετεωρίτες και τους μικρούς αστεροειδείς. Η ενέργεια για τις ουράνιες μονάδες θα συσσωρεύεται από ηλιακούς συλλέκτες και το άψογο κενό του χώρου θα επιτρέψει τη χρήση της πιο σύγχρονης τεχνολογίας.

Η πρώτη ύλη - ο πιασμένος μετέωρος - συγκρατείται από την αρπάγη. Παλμική πηγή φωτός συνδεδεμένη με ηλιακή μπαταρία, διεγείρει την κβαντική γεννήτρια. Η δέσμη αυτού του λέιζερ εξατμίζει το υλικό του σώματος του μετεωρίτη. Πλάσμα υψηλής θερμοκρασίαςπαρασύρεται ηλεκτρικό πεδίοκαι συγκεντρώνεται με τη μορφή πίδακα από μαγνητικό φακό. Σε ένα μαγνητικό φασματογράφο, η ροή του πλάσματος αποσυντίθεται σε πίδακες ιόντων διαφόρων ουσιών. Τότε απαιτούμενο μέταλλο- σίδηρος, κοβάλτιο, νικέλιο - συμπυκνώνεται, σχηματίζοντας μια σταδιακά αναπτυσσόμενη ράβδο. Οι σκωρίες που προκύπτουν εκτοξεύονται για να μετακινηθούν και να προσανατολιστούν η μονάδα στο χώρο.

Οι μεταλλικές ράβδοι αλέθονται, κόβονται και ρίχνονται στο κενό με προκαθορισμένη ταχύτητα. Σκοπός τους είναι να υπηρετήσουν οικοδομικό υλικόκατά τη δημιουργία τροχιακών σταθμών στον κοντινό στη Γη χώρο του ηλιακού μας συστήματος. Η συγκόλληση της ράβδου στο ελεύθερα πλωτό ζευκτό θα γίνει με ηλιακή ενέργεια.

Φυσικά, τώρα μπορεί κανείς να διαφωνήσει για τις τεχνολογικές λεπτομέρειες της μελλοντικής διαστημικής μεταλλουργίας, ένα πράγμα είναι σίγουρο - τέτοια μεταλλουργία μπορεί να υπάρχει.

Οι εκπληκτικές και, πράγματι, ασυνήθιστες τεχνολογίες έχουν διευρύνει το οπλοστάσιο των ανθρώπινων δυνατοτήτων. Μια φορά κι έναν καιρό, οι πρώτες συσκευές που λειτουργούσε με ρεύμα:

• έκανε τη ζωή μας άνετη, απλοποιώντας την εργασία μας με μια ποικιλία αυτόματων συσκευών,
• είχε μόνο ένα βασικό σετ λειτουργικότητα, αλλά φαινόταν να είναι ασυνήθιστα πολύπλοκες εφευρέσεις,
• έγιναν καινοτομίες της εποχής τους, επιτρέποντας στους ανθρώπους να αγωνίζονται για νέες εφευρέσεις.

Μετά την κατάκτηση του ατελείωτου διαστήματος, η ανάπτυξη της τεχνολογίας έφτασε σε ένα εντελώς νέο επίπεδο. Οι επενδύσεις κατέστησαν δυνατή την κατασκευή των πρώτων σταθμών που ειδικεύονται στην παραγωγή μετάλλων απευθείας στην επιφάνεια των αστεροειδών.

Οι σταθμοί μετατράπηκαν σε μικρά, τα λεγόμενα πλήρως αυτοματοποιημένα εργοστάσια. Δεν επεξεργάζονταν τα παραλαμβανόμενα εξαρτήματα εν κινήσει, αλλά ταξινόμησαν τα υλικά ανάλογα με την αξία και την καταλληλότητά τους για περαιτέρω χρήση. Αυτή η απόφαση ήταν αρκετά λογική, γιατί η επεξεργασία θα μπορούσε να είχε διασφαλιστεί από περισσότερους απλές τεχνολογίες, ευρέως διαδεδομένο στον πλανήτη.

Η ρομποτική έπρεπε να αναπτυχθεί πιο γρήγορα για να συμβαδίσει με άλλες διαστημικές εφευρέσεις. Οι ιδέες που βασίζονται σε υπάρχοντα σύγχρονα gadget βοήθησαν εδώ. Ως εκ τούτου, τα ρομπότ διακρίνονταν από ομαλές κινήσεις, πλήρως ελεγχόμενη διεπαφή και πολλά άλλα πλεονεκτήματα.

Η παράδοση των πόρων στον πλανήτη μας έχει γίνει επίσης ευκολότερη. Αυτό επιβεβαιώνεται από πρόσφατες αποστολές. Το αποτέλεσμα ήταν τα μέταλλα που προέκυψαν. Οι επιστήμονες τα παρέλαβαν άθικτα, πρακτικά άθικτα, ακόμη και κατά την εξαγωγή δειγμάτων της πλειονότητας των μετάλλων που είναι σημαντικά για την ανάπτυξη της μεταλλουργίας γενικότερα.

Οι αστεροειδείς είναι πηγή εξόρυξης μετάλλων!

Οι επιστήμονες σκέφτονται σοβαρά την καθιέρωση εξόρυξης ορυκτών. Είναι πιο βολικό να το κάνετε αυτό πιο κοντά στην πηγή, δηλαδή ακριβώς στην επιφάνεια των αστεροειδών.

Εξερεύνηση αστεροειδών, με επακόλουθες ευκαιρίες οργάνωσης αποτελεσματική εργασίαανάλογα με την παραγωγή τους - κύριο καθήκον σύγχρονη παραγωγή. Τέτοια έργα θα παρέχουν πόρους διαφορετικών εύρους και σκοπών. Υπάρχει ένα ειδικό όνομα - βιομηχανική ανάπτυξη, που χαρακτηρίζει την ίδια τη διαδικασία απόκτησης οφελών από τη μελέτη ανεξερεύνητων ακόμη αντικειμένων που βρίσκονται στο διάστημα.

Όχι μόνο οι αστεροειδείς είναι κατάλληλοι για να κάνουν τα πάντα απαραίτητη εργασίαγια την εξόρυξη μετάλλων και άλλων παρόμοιων ουσιών. Υπάρχουν κυριολεκτικά εκατομμύρια διαστημικά αντικείμενα σε σχετική εγγύτητα με τη Γη. Και, αν λάβουμε υπόψη τις μεγάλες ζώνες αστεροειδών, η προσφορά ουσιών στον πλανήτη μας θα διαρκέσει αρκετές εκατοντάδες χρόνια. Ορισμένα κοσμικά σώματα είναι επίσης κατάλληλα για εξόρυξη μετάλλων, χωρίς να βλάπτουν τις ίδιες τις πηγές χρήσιμων ορυκτών και ουσιών.

Ακριβά μέταλλα όπως το τιτάνιο και το νικέλιο σχηματίζονται φυσικά σε ευνοϊκές περιοχές της επιφάνειας της γης. Το διάστημα δεν αποτέλεσε εξαίρεση, δίνοντας στους επιστήμονες νέες ευκαιρίες για εργασία.

Συχνά, μεταξύ της ποικιλίας των υλικών που μπορούν να βρεθούν σε αστεροειδή πετρώματα, βρίσκεται και ο σίδηρος. Από τη μία, μπορεί να βρεθεί σε αρκετά μεγάλες ποσότητες στον πλανήτη μας.

Αλλά κάθε είδος ορυκτών, ακόμη και τα πιο κοινά στη Γη, αντιπροσωπεύουν τη βάση για την ανάπτυξη των βιομηχανιών σε επίπεδο κυβερνητικό σύστημα. Αλλά τέτοιες πηγές δεν διαρκούν για πάντα, επομένως τώρα θα πρέπει να σκεφτείτε να βρείτε νέες και εναλλακτικές ευκαιρίες για εξόρυξη πόρων. Από αυτή την άποψη, ο χώρος είναι απεριόριστος:

• για ερευνητές που πραγματοποιούν δείγματα πετρωμάτων για να εντοπίσουν περιοχές πλούσιες σε μέταλλα.
• όσον αφορά την απόκτηση προηγουμένως μη μελετημένων ιδιοτήτων στοιχείων,
• ως βοηθητικό στοιχείο για την παραγωγή.

Ορισμένοι επιστήμονες έχουν προτείνει ακόμη και τα οφέλη της μελέτης των αστεροειδών όσον αφορά τη σύνθεσή τους. Υποστηρίζεται ότι οι αστεροειδείς περιέχουν όλα τα απαραίτητα στοιχεία που μπορούν ακόμη και να συμβάλουν στην παραγωγή νερού και οξυγόνου.

Επίσης, μείγματα ουσιών που υπάρχουν στο βράχο του αστεροειδή είναι κορεσμένα με συστατικά από τα οποία μπορεί να εξαχθεί ακόμη και υδρογόνο. Και αυτό είναι ήδη μια σοβαρή βοήθεια, γιατί αυτό το συστατικό είναι το κύριο «συστατικό» του καυσίμου πυραύλων.

Αλλά αυτή η βιομηχανία είναι ακόμα μια νέα, ανεξερεύνητη βιομηχανία. Η δημιουργία παραγωγής σε αυτό το επίπεδο απαιτεί:

• σε πρόσθετες επενδύσεις,
• έξυπνες επενδύσεις μετρητά, απευθείας στην παραγωγή νέων τεχνολογιών,
• προσέλκυση βοήθειας από άλλες βιομηχανίες που ειδικεύονται στην περαιτέρω επεξεργασία μετάλλων.

Οι σωστά κατασκευασμένες εργασίες, που θα δημιουργηθούν σε όλα τα επόμενα επίπεδα παραγωγής, θα μειωθούν επιπλέον κόστος, για παράδειγμα, για καύσιμα για πυραύλους ή για φόρτιση ρομπότ, αυξάνοντας έτσι το συνολικό εισόδημα.

Οι αστεροειδείς είναι μια αποθήκη σπάνιων μετάλλων!

Η τιμολογιακή πολιτική τέτοιων έργων είναι απλώς μη ρεαλιστική. Ένας αστεροειδής, ακόμη και ένας σχετικά μικρός, είναι απλώς ένα θεϊκό δώρο για τους σύγχρονους τεχνολόγους και επιστήμονες. Τα ρομπότ μπορούν, σε ορισμένες περιπτώσεις, ακόμη και να προσδιορίσουν ποιο στρώμα βράχου τα χωρίζει από το επιθυμητό εύρημα.

Τα ποσά, και με χονδρικούς υπολογισμούς, υπολογίζονται σε τρισεκατομμύρια. Ως εκ τούτου, όλα τα έξοδα θα είναι σίγουρα δικαιολογημένα και πολλές φορές. Το κέρδος που προκύπτει από τις εργασίες που εκτελούνται για την εξόρυξη μετάλλων δαπανάται για την περαιτέρω επεξεργασία τους.

Τα περισσότερα από τα στοιχεία που παρουσιάζονται σε καθαρή μορφή. Αλλά μερικοί θα απαιτήσουν τη συμμετοχή βοηθητικών διαλυμάτων και μειγμάτων που μετατρέπουν ουσίες στην επιθυμητή κατάσταση. Είναι δύσκολο να πιστέψει κανείς, αλλά ένα τόσο πολύτιμο μέταλλο όπως ο χρυσός υπάρχει σε επαρκείς ποσότητες για εξόρυξη.

Δεν ξέρουν ότι το μεγαλύτερο μέρος του χρυσού υπάρχει μέσα ανώτερα στρώματαΗ Γη είναι ένα είδος ίχνης κάποτε πεσμένων αστεροειδών. Με την πάροδο του χρόνου, ο πλανήτης και κλιματολογικές συνθήκεςΤο χώμα πάνω τους άλλαξε και μεταμορφώθηκε, και τα υπολείμματα των αστεροειδών μπόρεσαν να διατηρήσουν τα πολύτιμα μέταλλα που περιέχονταν σε αυτά.

Οι βροχές από αστεροειδείς συνέβαλαν στο γεγονός ότι οι βαριές ουσίες, συμπεριλαμβανομένων των μετάλλων, υπάκουαν στη δύναμη της βαρύτητας, πέφτοντας πιο κοντά στον πυρήνα του πλανήτη. Η παραγωγή τους έχει γίνει δύσκολη. Αντίθετα, οι επιστήμονες πρότειναν ότι θα ήταν καλύτερο να επενδύσουμε χρήματα στην εργασία με αστεροειδείς, παρόμοια με την εξόρυξη στη Γη.

Το μέλλον της τεχνολογίας είναι στο διάστημα!

Η εξέλιξη έχει φέρει τον άνθρωπο στο απόγειο της ανάπτυξής του, δίνοντάς του πολλές διαφορετικές εφευρέσεις. Αλλά το θέμα του διαστήματος εξακολουθεί να μην έχει διερευνηθεί πλήρως. Φανταστείτε πόσα χρήματα θα χρειαστούν για να επενδύσετε για να δημιουργηθούν εργασίες εξόρυξης στην επιφάνεια του ίδιου του αστεροειδούς.

Ένας άλλος παράγοντας που κράτησε αυτό το έργο θεωρητικό για μεγάλο χρονικό διάστημα ήταν το πρόβλημα που προέκυψε με την παράδοση ενός φορτίου μετάλλων πίσω στη Γη. Μια τέτοια διαδικασία θα μπορούσε να πάρει τόσο πολύ χρόνο που ακόμη και η ίδια η παραγωγή θα γινόταν άσχετη και πολύ ακριβή. Αλλά οι επιστήμονες έχουν βρει μια διέξοδο από αυτή την κατάσταση. Συγκεντρώθηκαν εξειδικευμένα ρομπότ. Με τη βοήθεια των μηχανικών ενεργειών ενός ατόμου που συνδέεται άμεσα με το σύστημα της εταιρείας, μπορεί να κατευθύνει τις κινήσεις του χωρίς να χαλάσει πολύτιμα δείγματα ήδη εξορυσσόμενων υλικών.

Το ρομπότ έχει ένα διαμέρισμα στη δομή του όπου μπορούν να τοποθετηθούν συλλέχθηκαν δείγματα. Στη συνέχεια, θα μεταβούν στη Γη, όπου οι επιστήμονες θα πραγματοποιήσουν μια σειρά δοκιμών για να αποδείξουν την αξία αυτού του αστεροειδούς για την περιεκτικότητα σε χρήσιμες ουσίες σε αυτόν.

Ένας τέτοιος προκαταρκτικός έλεγχος είναι επίσης απαραίτητος για να είμαστε πιο σίγουροι ότι χρειάζονται πραγματικά εργασίες παραγωγής μετάλλων. Εξάλλου, τέτοιες βιομηχανίες περιλαμβάνουν πάντα ένα κολοσσιαίο χρηματικό ποσό.

Τεχνολογίες του μέλλοντος από το παρελθόν!

Ακόμη και ένα άτομο μακριά από την επιστήμη καταλαβαίνει ότι οι πόροι του πλανήτη μας δεν είναι ατελείωτοι. Και απλώς δεν υπάρχει πουθενά στη Γη για να αναζητήσετε μια εναλλακτική λύση για τις υπάρχουσες χρήσιμες ουσίες, καθώς και τα απολιθώματα.

Ο σύγχρονος κόσμος, γι' αυτό αναπτύσσεται αυθόρμητα, και ταυτόχρονα διατηρεί έναν ήρεμο και μετρημένο ρυθμό ανθρώπινη ζωή. Κάθε πείραμα είναι μια αντανάκλαση της ουσίας του επιστήμονα, των λαμπρών έργων του, των πρώτων επιτυχημένων πειραμάτων.

Ας θυμηθούμε όμως πώς ξεκίνησε ο διαστημικός πυρετός. Η γεννήτρια ιδεών ήταν το έργο ενός πολύ διάσημου συγγραφέα επιστημονικής φαντασίας στην εποχή του. Τότε φαινόταν σαν μια απλή μυθοπλασία, αλλά τώρα έχει γίνει μια εντελώς καθημερινή πραγματικότητα, προσελκύοντας την προσοχή των επιστημόνων που επιδιώκουν να φέρουν τις θεωρητικές τους ιδέες σε πρακτική εφαρμογή που ωφελεί την ανθρωπότητα.

Οι τεχνολογίες είναι ακριβές και δεν είναι εύκολο να βρεις άξιους επενδυτές που είναι διατεθειμένοι να ρισκάρουν πολλά για ένα θετικό αποτέλεσμα. Όμως τα έργα του μέλλοντος πρέπει να αναπτυχθούν και να τεθούν σε παραγωγή τώρα.

Ανεξάρτητα από το τι λένε οι επιστήμονες, έχει ήδη έρθει η ώρα για την πλήρη εξόρυξη σπάνιων, ακριβών μετάλλων απευθείας από το διάστημα.

Η καινοτομία απαιτεί:

• δοκιμές χρόνου,
• αρμόδια οργάνωση παραγωγής,
• διερεύνηση των δυνατοτήτων συναφών βιομηχανιών που μπορούν να συνεργαστούν αμοιβαία επωφελώς.

Χωρίς επενδύσεις δεν θα υπάρξει απόδοση ακόμη και σε ελάχιστο επίπεδο, η ίδια η διαδικασία εργασίας θα πρέπει να οργανωθεί και μόνο τότε να επιτευχθεί το αποτέλεσμα που ελπίζατε.

Πώς εμφανίστηκαν οι αστεροειδείς;

Αν οι επιστήμονες μπορούν να προσδιορίσουν ευνοϊκές συνθήκες, στα οποία σχηματίζονται αστεροειδείς, τότε τέτοιες χρήσιμες πηγές μπορούν να δημιουργηθούν τεχνητά χρησιμοποιώντας εργαστήρια, ή απευθείας στην απεραντοσύνη του διαστήματος. Είναι γνωστό ότι οι αστεροειδείς είναι το αρχικό υλικό που έμεινε μετά το δικό μας ηλιακό σύστημαήταν μορφωμένος. Διανέμονται παντού. Μερικοί αστεροειδείς πετούν σε πολύ κοντινές αποστάσεις από τον Ήλιο, άλλοι ταξιδεύουν στις ίδιες τροχιές, σχηματίζοντας ολόκληρες ζώνες αστεροειδών. Μεταξύ του Δία και του Άρη, που βρίσκεται σχετικά κοντά του, υπάρχει η μεγαλύτερη συγκέντρωση αστεροειδών.

Είναι πολύ πολύτιμα από πλευράς πόρων. Μελετώντας αστεροειδείς με διαφορετικό σημείοόραμα, θα σας επιτρέψει να αναλύσετε τη δομή τους, θα συμβάλει:

• δημιουργώντας μια βάση για περαιτέρω εξερεύνηση του διαστήματος,
• προσέλκυση νέων επενδύσεων σε αυτόν τον κλάδο,
• ανάπτυξη εξειδικευμένου εξοπλισμού που θα μπορούσε να λειτουργήσει σε μια μεγάλη ποικιλία συνθηκών.

Είναι πολύ πιο εύκολο να εξορύξουμε μέταλλα σε αστεροειδείς, επειδή κατανέμονται σε ολόκληρη την επιφάνεια του διαστημικού αντικειμένου. Η συγκέντρωση ακόμη και των πιο πολύτιμων και ακριβών μετάλλων είναι ίση με αυτή που υπάρχει στη Γη μόνο σε πλούσια κοιτάσματα. Το ενδιαφέρον για τέτοιου είδους εργασίες, λόγω της ζήτησης τους, αυξάνεται καθημερινά.

Οι αστροναύτες κατάφεραν να κάνουν μια αδύνατη τεχνολογική ανακάλυψη στον τομέα των τεχνολογικών δυνατοτήτων. Τα πρώτα δείγματα που ελήφθησαν στην επιφάνεια των αστεροειδών:

• δίνεται σε επιστήμονες γενική ιδέασχετικά με τη δομή των αστεροειδών,
• βοήθησε στην ταχύτερη παραγωγή τους,
• εντόπισε νέες πηγές για την απόκτηση μετάλλων.

Στο εγγύς μέλλον, τεχνολογίες αυτού του επιπέδου θα καταλάβουν σημαντική θέση στην παραγωγή. Αν φανταστούμε, έστω και καθαρά θεωρητικά, ότι τα αποθέματα των αστεροειδών είναι απεριόριστα, τότε μπορούν να υποστηρίξουν την οικονομία ολόκληρου του πλανήτη, επιτρέποντάς του να αναπτυχθεί πολλές φορές πιο γρήγορα.

Φαίνεται, τι άλλο πρέπει να επιδιώξουμε όταν ο άνθρωπος έχει κατακτήσει το διάστημα; Αλλά στην πράξη, δεν είναι όλα ακόμα ευεργετικές ιδιότητεςαστεροειδείς και άλλα αντικείμενα που υπάρχουν στο διάστημα έχουν μελετηθεί πλήρως. Δηλαδή, θα είναι δυνατή η καθιέρωση παραγωγής χωρίς απόβλητα. Κάθε στοιχείο αυτής της αλυσίδας δεν υπάρχει χωρίς την επίδραση του προηγούμενου σε αυτό. Αυτή η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα σημαντική όταν έχουμε να κάνουμε με μέταλλα. Η δομή τους είναι αρκετά ισχυρή, αλλά αν δεν τηρείτε τις κατάλληλες συνθήκεςγια την εξόρυξη και την εκμετάλλευσή τους, - πολύτιμη φυσικό πόρομπορεί να χαλάσει.

Τα μέταλλα από το διάστημα είναι μια καθημερινή πραγματικότητα της εποχής μας. Προγραμματίζονται νέα έργα, η βάση των οποίων θα είναι η παραγωγή νερού και οξυγόνου – ζωτικών συστατικών για εμάς.

Σήμερα είναι η Παγκόσμια Ημέρα Αεροπορίας και Διαστήματος. Στις 12 Απριλίου 1961, ο Γιούρι Γκαγκάριν έγινε πρωτοπόρος στο διάστημα στο διαστημόπλοιο Vostok. Από το 1968, η εγχώρια Ημέρα Κοσμοναυτικής έχει λάβει επίσημη παγκόσμια αναγνώριση.

Φαίνεται, τι σχέση έχει το ατσάλι με αυτές τις διακοπές; Έχουμε συνηθίσει να το θεωρούμε πεζό, κοσμικό μέταλλο, που δεν σχετίζεται άμεσα με την εξερεύνηση του διαστήματος. Ωστόσο, αυτή είναι μια εσφαλμένη αντίληψη.

Ο σίδηρος, με τη μορφή μιας ποικιλίας ανοξείδωτων χάλυβων υψηλής αντοχής, είναι το δεύτερο πιο χρησιμοποιούμενο μέταλλο στους πυραύλους. Όπου το φορτίο δεν κατανέμεται σε μια μεγάλη κατασκευή, αλλά συγκεντρώνεται σε ένα σημείο ή πολλά σημεία, ο χάλυβας κερδίζει το αλουμίνιο.

Ο χάλυβας είναι πιο άκαμπτος - μια κατασκευή από χάλυβα, οι διαστάσεις της οποίας δεν πρέπει να "επιπλέουν" υπό φορτίο, είναι σχεδόν πάντα πιο συμπαγής και μερικές φορές ακόμη πιο ελαφριά από το αλουμίνιο. Ο χάλυβας ανέχεται πολύ καλύτερα τους κραδασμούς, είναι πιο ανεκτικός στη θερμότητα, ο χάλυβας είναι φθηνότερος, με εξαίρεση τις πιο εξωτικές ποικιλίες, ο χάλυβας, άλλωστε, χρειάζεται για την εγκατάσταση εκτόξευσης, χωρίς τον οποίο ένας πύραυλος - καλά, ξέρετε...

Αλλά οι δεξαμενές πυραύλων μπορούν επίσης να κατασκευαστούν από χάλυβα. Θαυμάσιος; Ναί. Ωστόσο, ο πρώτος αμερικανικός διηπειρωτικός πύραυλος Atlas χρησιμοποίησε δεξαμενές από ανοξείδωτο χάλυβα με λεπτά τοιχώματα. Για να μπορέσει ένας πύραυλος από χάλυβα να ξεπεράσει τον πύραυλο αλουμινίου, έπρεπε να αλλάξουν ριζικά πολλά πράγματα. Το πάχος του τοιχώματος των δεξαμενών κοντά στο χώρο του κινητήρα έφτασε τα 1,27 χιλιοστά (1/20 ίντσα), χρησιμοποιήθηκαν λεπτότερα φύλλα ψηλότερα και στην κορυφή της δεξαμενής κηροζίνης το πάχος ήταν μόνο 0,254 χιλιοστά (0,01 ίντσα). Και η ανώτερη βαθμίδα υδρογόνου Centaur, κατασκευασμένη σύμφωνα με την ίδια αρχή, έχει έναν τοίχο πάχος σαν λεπίδα ξυραφιού - 0,127 χιλιοστά!

Ένα τέτοιο λεπτό τοίχωμα θα καταρρεύσει ακόμη και κάτω από το βάρος του, επομένως διατηρεί το σχήμα του αποκλειστικά λόγω εσωτερικής πίεσης: από τη στιγμή της κατασκευής, οι δεξαμενές σφραγίζονται, φουσκώνονται και αποθηκεύονται σε αυξημένη εσωτερική πίεση.

Κατά τη διαδικασία κατασκευής, οι τοίχοι στηρίζονται από εσωτερικά ειδικές βάσεις. Το πιο δύσκολο στάδιο αυτής της διαδικασίας είναι η συγκόλληση του πυθμένα στο κυλινδρικό τμήμα. Έπρεπε να ολοκληρωθεί σε ένα πέρασμα, ως αποτέλεσμα, αρκετές ομάδες συγκολλητών, δύο ζεύγη η καθεμία, το έκαναν κατά τη διάρκεια δεκαέξι ωρών. οι ταξιαρχίες αντικαθιστούσαν η μία την άλλη κάθε τέσσερις ώρες. Σε αυτή την περίπτωση, το ένα από τα δύο ζευγάρια δούλευε μέσα στη δεξαμενή.

Δεν είναι εύκολη δουλειά, σίγουρα. Αλλά ήταν σε αυτόν τον πύραυλο που ο Αμερικανός Τζον Γκλεν μπήκε σε τροχιά για πρώτη φορά. Και συνέχισε να έχει μια ένδοξη και μακρά ιστορία, και η μονάδα Κένταυρος εξακολουθεί να πετά μέχρι σήμερα. Το V-2, παρεμπιπτόντως, είχε επίσης ένα σώμα από χάλυβα - ο χάλυβας εγκαταλείφθηκε εντελώς μόνο στον πύραυλο R-5, όπου το σώμα από χάλυβα αποδείχθηκε περιττό λόγω της αποσπώμενης κεφαλής.

Διαβάστε περισσότερα για τα «διαστημικά» μέταλλα στο περιοδικό «Popular Mechanics»