空間站是人類建造的太空基地，合理利用空間站可以完成很多在地球表面無法進行的探索和研究。

說到在太空進行的研究實驗，很多人第一個想到的可能就是培育太空種子，這的確是空間站的一項功能，但在太空之中，還有很多比培育太空種子更為重要的事情，比如太空冶金。現(xiàn)在世界上各個國家對于太空冶金實驗都十分重視，而最早的太空冶金實驗可以一直追溯到1969年，當時的聯(lián)盟6號宇航員在飛船上完成了人類歷史上的第一次微重力冶金實驗。人類第一次載人航天是在1961年，也就是說在第一次載人航天任務之后8年便展開了太空冶金實驗，這充分說明了太空冶金實驗的重要性。

我國開展太空冶金實驗了嗎？

2022年6月5日，神舟十四號飛船發(fā)射升空，而神舟飛船此次的一個重要任務就是建設國家天空實驗室，而天空實驗室又由兩個主要功能模塊組成，分別是問天實驗艙和夢天實驗艙，其中夢天實驗艙就是從事微重力實驗的，而微重力冶金就是微重力實驗中非常重要的一個實驗部分。冶金，我們都非常熟悉，就是從金屬礦石中提取出金屬或金屬化合物，然后再用特定的加工方法將這些提取出的金屬物質(zhì)加工成各種不同金屬材料的過程。冶金毫無疑問是一個國家的工業(yè)基礎，但是這個活怎么看都沒有弄到天上去干的必要，那么天空冶金到底是為了什么呢？

太空與地表最大的差別就在于重力小得幾乎可以忽略不計，這在地球表面是很難模擬的。

微重力的環(huán)境會使很多物質(zhì)的屬性發(fā)生變化，所以普通的種子到太空上轉一圈就會變成太空種子。種子在微重力環(huán)境下會發(fā)生變化，這很好理解，那么微重力環(huán)境又是如何影響冶金的呢？在微重力環(huán)境下冶金具有很多地表無法比擬的優(yōu)勢，第一個優(yōu)勢就體現(xiàn)在合金的加工上。所謂合金，就是將兩種或多種不同的金屬物質(zhì)進行融合，最終形成一種具有金屬性質(zhì)的固體物質(zhì)。然而不同金屬的融合在地球表面會產(chǎn)生一個問題，那就是分層。

不同的金屬具有不同的密度，所以在進行融合的時候，密度大的金屬就會沉降，而密度低的金屬就會上浮，因此最終產(chǎn)生的合金物質(zhì)內(nèi)部金屬材料的分布往往不夠均勻。

不均勻會怎么樣呢？會是合金的性能欠佳，但這一問題在微重力環(huán)境下就可以輕松解決，由于沒有重力的影響，所以合金液體中的各種金屬不會因為密度的不同而出現(xiàn)分層，各種金屬可以實現(xiàn)充分融合，于是最終產(chǎn)生的合金性能就會得到提升，根據(jù)以往的實驗，微重力環(huán)境下產(chǎn)生的合金是普通合金性能的10倍以上。微重力冶金的另一個優(yōu)勢體現(xiàn)在泡沫金屬的生產(chǎn)上。何為泡沫金屬呢？就是一種內(nèi)部含有大量氣泡的金屬材料，與我們平時所見的塑料泡沫或加氣磚有些類似。

泡沫金屬如何制造呢？

簡單來講就是將金屬熔化為液體，然后向內(nèi)部充氣，這樣在金屬的內(nèi)部就會產(chǎn)生大量氣泡，然后再讓金屬快速冷卻為固體，這些氣泡也就留在了金屬內(nèi)部。與生產(chǎn)合金相同，向金屬液體中充入的氣泡也會因為浮力的原因而上升，所以最終成型的氣泡金屬內(nèi)部的氣泡并不是十分均勻，但在太空的微重力環(huán)境下就沒有這個問題，由于沒有重力，所以氣泡不會向一個方向移動，充入金屬液體內(nèi)部的氣泡能夠均勻分布，這樣生產(chǎn)出來的氣泡金屬就擁有很高的質(zhì)量。此外，在微重力環(huán)境下冶金，最終的成品更加純凈而沒有雜質(zhì)。

在地球表面生產(chǎn)的金屬為什么會存在雜質(zhì)呢？

因為高溫金屬液體總是需要東西來盛裝的，盡管通常使用的冶金容器非常穩(wěn)定，但仍不可避免地會有少量雜質(zhì)混入金屬液體之中。而太空中幾乎沒有重力，這就意味著金屬溶液不需要用容器來盛裝，沒有了容器，自然也就不會混入雜質(zhì)，這對于生產(chǎn)特種材料而言是非常重要的。材料是一切產(chǎn)業(yè)的基礎，而進行太空冶金實驗可以極大地推動材料工程的發(fā)展，這就是為什么各個國家都十分重視發(fā)展微重力冶金并爭先進行相關實驗的原因。看來，在天上冶金果然要比在地上冶金更具優(yōu)勢。