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地球上有什么物質(zhì)能靠近太陽而不融化,甚至隔離太陽的熱量?

 hse_hzh 2021-09-22

地球上的任何物質(zhì)靠近太陽都會融化,沒有能抵抗太陽表面6000℃的物質(zhì)。

五碳化四鉭鉿(Ta?HfC?)合金,熔點4215℃,這是目前擁有的最耐熱合金材料,還是無法靠近太陽。

至于隔離太陽熱量的材料,目前人類的最高成就,是“帕克”號太陽探測器上的防護盾。

下圖左邊為帕克號反射太陽熱量的假想圖,右邊是防熱盾的實物圖。

這是由美國約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室研發(fā)的科技產(chǎn)品,它的最外層是白色的陶瓷涂層,可以反射絕大部分來自太陽的熱量。盾牌里面是兩層碳 - 碳復(fù)合材料夾著一層11.4厘米厚的碳泡沫,以極輕的重量達到了高度耐熱和堅韌的保護效果。

探測器通過熱傳感器不斷調(diào)整著姿態(tài),讓盾始終對著太陽光直射的方向,在距離太陽表面約2400萬公里的地方飛行。

此時的太空環(huán)境溫度是1400℃,但是探測器上的儀器工作溫度在28℃~30℃之間。

圖為工程師在演示防熱盾,僅僅十幾厘米厚的隔熱材料,就可以讓另一面的手感覺不到任何熱量穿透過來。

還有一種技術(shù),未來可望應(yīng)用于太空探索中。

可控核聚變中的“磁約束核聚變”,是制造一個磁場,讓聚變設(shè)備中上億度的超高溫等離子體圍繞磁場高速旋轉(zhuǎn),而無法散落到各處。它解決了沒有材料可以容放上億度物質(zhì)的問題。

應(yīng)用在太空高溫環(huán)境中,我們可以為飛船制造一個強磁場,通過高速環(huán)繞飛船的粒子將外界的高能粒子反射出去。
考慮到不同電性的粒子受電磁力影響的方向不一樣,可以如同雙殼體潛艇一般,設(shè)置兩層磁場,中間是鋰6屏蔽層與不受磁場影響穿透而入的中子發(fā)生反應(yīng)。

這些粒子的速度一般在光速的萬分之幾到千分之幾,為了確保飛船安全,還可以設(shè)置最后一道屏障。利用可控核聚變中的“激光約束核聚變”技術(shù),由高速計算機操縱數(shù)個激光發(fā)生器,同時打出數(shù)百上千道激光束將中子和漏網(wǎng)的其他粒子打飛出去。

這并不是科學(xué)幻想。我國的“東方超環(huán)”托卡馬克核聚變裝置就是“磁約束核聚變”設(shè)備,“神光”系列就是“激光約束核聚變”設(shè)備。目前將這兩項技術(shù)已經(jīng)實驗室成熟化并產(chǎn)出了大量科研成果,距離商用并不遙遠。

在不遠的未來,駕駛這樣的飛船探索太陽是很有可能實現(xiàn)的事。

對付極高溫,不用材料,用磁場。

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