Что происходит с металлом в космосе ПроТочка

Добыча платины в; космосе не; такая уж; безумная идея

Аналитики Goldman Sachs убеждены, что добыча драгоценных металлов в космосе становится все более простой и доступной, а возможности получения прибыли с каждым годом растут. Об этом финансовый конгломерат сообщает в своей клиентской рассылке.

По мнению аналитиков Goldman Sachs, развитию добычи платины в космосе мешает психологический барьер, а не финансовые и технологические препятствия. Строительство изыскательных зондов обойдется в несколько десятков миллионов долларов, а космический корабль для поимки астероидов обойдется в $2,6 млрд, рассчитали эксперты из Калифорнийского технологического института.

Как отмечает Business Insider, суммы могут показаться большими на первый взгляд, но для современных венчурных компаний они вполне доступны. Так $2,6 млрд составляют лишь треть инвестиций, полученных стартапом Uber. Более того, строительство шахты по добыче редкоземельных металлов на Земле стоит $1 млрд.

Благодаря развитию частных космических компаний, стоимость запусков сокращается. Если раньше на отправку одного человека в космос на ракете «Союз» уходило $35 миллионов, то сегодня эти траты сократились в несколько раз. В эпоху космических шаттлов отправка одного килограмма грузов обошлась бы в $30 000, а сегодня стоимость составляет $5000. SpaceX и Blue Origin обещают сократить эти суммы еще в несколько раз за счет повторного использования первых ступеней ракет и других компонентов.

В Неваде может начаться «литиевая лихорадка»

По прогнозам Goldman Sachs, первоначальные затраты быстро окупятся. С одного астероида добывающая компания может получить платину на сумму $50 млрд. Впрочем, если платиновые прииски на астероидах станут популярными, стоимость драгоценного металла на Земле снизится.

Но авторы документа считают, что это не помешает отрасли. «Разработка космических месторождений на самом деле вполне реально. Астероиды богаты водой и металлами платиновой группы. Воду легко можно преобразовать в ракетное топливо или использовать в качестве топлива в чистом виде. Возможность хранить топливо на низкой околоземной орбите вообще изменит многое. Ну, а платина — это платина. По данным Planetary Resources, один астероид, сопоставимый по площади с футбольным полем, обладает запасами платины на сумму $25-50 млрд», — цитирует Goldman Sachs издание Business Insider.

Электросамолеты снизят стоимость авиабилетов на 40-80%

Одним из первых добычей ископаемых с астероидов займется Люксембург. Стартап Planetary Resources совместно с правительством страны заключил договор о финансировании на сумму 25 млн евро. Первая коммерческая миссия по добыче ископаемых на астероидах стартует уже в 2020 году. Через четыре года добычей руды с астероидов также займется стартап Deep Space Industries. Однако законодательство в этой сфере так и не определено.

Что происходит с металлом в космосе?

Общеизвестный факт – металл в атмосфере нашей планеты подвержен окислению (реакция взаимодействия с кислородом). Любой кусок металла в атмосфере Земли покрывается тонким слоем окисления и этот слой является как бы защитной пленкой. Но что произойдет с металлом в космическом вакууме?

Читайте также:  Сколько литров в коробке передач ВАЗ 2114 Замена масла своими руками

Если в космическом пространстве два куска металла приложить один к другому, то без защиты окисленного слоя атомы металла начнут активно взаимодействовать друг с другом, и в итоге два рассматриваемых куска металла просто склеятся друг с другом.

С учетом этого факта инструменты для космонавтов, которыми они пользуются в открытом космосе, покрываются защитным пластиковым покрытием. Это реальный факт. Но стоит отметить, что если взять в космос инструмент с Земли, то он уже имеет защитную пленку, полученную в результате естественного окисления. А значит к другому металлическому предмету такой инструмент уже не прилипнет.

Американские ученые экспериментировали с различными металлами, помещая их в вакуум. Целью этих опытов было выяснить, что происходит с металлами в космическом пространстве. Условия вакуумной камеры соответствовали условиям пространства на уровне 800 километров над поверхностью Земли. В результате этих опытов ученые выяснили интересные факты:

  • Некоторые металлы, а именно сплавы магния, цинк, кадмий просто испарились
  • Самая высокая устойчивость к указанным условиям оказалась у платины, вольфрама, титана и стали
  • Срок службы металлов в условиях космоса возрастает в разы. Причиной такого эффекта ученые посчитали все то же отсутствие кислорода в космическом вакууме. Отсутствие кислорода, по мнению ученых, способствует «затягиванию» микротрещин на поверхности металлических предметов.

В связи с фактом увеличения срока службы металлов в космосе многие дальновидные исследователи размышляют о космической металлургии. Ученые занимаются исследованием возможности добычи и производства металлов на Луне. Конечно, это не простая задача, — условия на Луне таковы, что при 700-900 0 С твердое железо перейдет в газообразное состояние.

Специалисты в области физики считают, что необъятная Вселенная может стать прекрасным источником добычи металла. Источниками могут быть не только Луна, но и любые космические тела, такие как астероиды и метеоры. А в бескислородных условиях космоса возможно будет оптимально применить новейшие технологии обработки металлов.

В условиях же нашей планеты, как говорилось выше, металлы подвержены окислению. И этот процесс отнюдь не приносит пользы металлическим изделиям в долгосрочной перспективе. Результатом окисления поверхности металла становится коррозия. Коррозия проявляется в разных вариантах, самый яркий пример коррозии – это ржавление.

Одним из популярных и востребованных способов борьбы с коррозией является лазерная очистка. Этот метод отличается высокой эффективностью и используется для очистки металлических поверхностей от разных загрязнений – окислов, пятен, краски, ржавчины и т.п.

Важные преимущества лазерной очистки:

  • Лазерная очистка не меняет эксплуатационные свойства металлического изделия,
  • Это экологичный способ обработки, который не требует никаких расходных материалов,
  • Лазер позволяет очищать детали любой, даже самой сложной геометрической формы.
Читайте также:  Сварочный выпрямитель ВДУ-506 технические характеристики аппарата, особенности и условия эксплуатаци

Мастера нашей компании имеют большой опыт очистки металла лазером. Чтобы заказать услугу лазерной очистки оставьте заявку на нашем сайте.

Еще один способ повысить долговечность и износостойкость изделия – это закалка металла. Подробнее смотрите на нашем сайте

«Сделано в космосе»: 4 продукта, которые имеет смысл производить на орбите

Космос открыт для бизнеса, и некоторые предприниматели планируют превратить околоземное пространство в производственный центр. Интересных предложений много, но большая часть из них разбивается об одну серьезную проблему: для запуска килограмма материала в космос все еще требуется несколько тысяч долларов.

«Ключевой вопрос заключается в следующем: оправдаются ли расходы на изготовление этих вещей на низкой околоземной орбите?», — говорит Уильям Вагнер, директор Института регенеративной медицины Макгоуэна при Питтсбургском университете, который будет проводить биомедицинские исследования на Международной космической станции.

Вот некоторые предметы, которые через несколько лет вполне могут получить ярлык «сделано в космосе».

Оптоволоконные кабели

Современные оптоволоконные кабели создаются из фторидных стекол ZBLAN, которые имеют широкое окно прозрачности, малый показатель преломления и низкую температуру стеклования. Все это позволяет им на порядок снизить потери сигнала в сравнении с оптоволоконными кабелями, созданными из обычного для нас диоксида кремния.

Но качественные волокна ZBLAN трудно сделать на Земле. Когда расплавленное стекло растягивается в волокна толщиной с леску, а затем охлаждается, внутри него часто образуются крошечные кристаллы, которые могут ослаблять сигналы при передаче. Микрогравитация подавляет образование этих кристаллов, поэтому волокна, сделанные в космосе, смогут переносить больше данных на большие расстояния.

По словам Остина Джордана из компании Made in Space, которая планирует производить такие волокна в космосе для нужд наземных клиентов, возможность передавать больше данных плюс потребность в меньшем количестве ретрансляторов сможет оправдать более высокую цену, например, в случае с трансокеаническими кабелями. «Математика работает. Это окупится и принесет прибыль», — говорит он.

Две другие конкурирующие компании, Fiber Optic Manufacturing in Space и Physical Optics Corp., также планируют производить волокна ZBLAN на низкой околоземной орбите.

Печать органов

Только в России десятки тысяч человек ждут пересадки органов. «К сожалению, большинство ожидающих никогда не дождется свое очереди», — говорит Евгений Боланд, главный научный сотрудник Techshot, который предлагает печатать человеческие сердца в космосе.

Сердце с его четырьмя пустыми камерами и высокоорганизованной мышечной тканью, сделанной из разных типов клеток, практически невозможно напечатать на Земле. Ткани, напечатанные с помощью жидкого биогеля и стволовых клеток человека, разрушаются под воздействием собственного веса. Чтобы избежать этого, ученым приходится добавлять токсичные химические вещества или соединительные материалы.

Печать сердца и других органов в условиях микрогравитации может быть выполнена только с использованием чистого биогеля. «Цилиндрическая форма, выдавленная из сопла, сохраняется в условиях микрогравитации, поэтому вы можете построить более хрупкую 3D-структуру, которая позволит клеткам в геле создавать свою собственную матрицу и укреплять ее», — говорит Вагнер. К тому же, по словам Боланда, напечатанные в космосе слои сливаются вместе, не образуя борозд, видимых в конструкциях, напечатанных на Земле.

Читайте также:  Замена сальников КПП 2109, 2114, 2110

Компания Techshot, базирующаяся в Гринвилле, штат Индиана, сотрудничает с производителем 3D-биопринтеров nScrypt. Их первый совместный биопринтер отправился на МКС еще в июле, но небольшой кусочек сердечной мышцы, который он напечатал, не пережил повторного входа в атмосферу. Следующая миссия, начатая в ноябре, должна позволить создавать более толстую ткань, которую можно будет проверить на Земле, когда она вернется в январе следующего года.

Металлические сплавы

Космическое пространство — идеальное место для изготовления металлических сплавов. Микрогравитация позволяет металлам и другим элементам смешиваться более равномерно.

Магниевые сплавы для медицинских имплантатов обладают особенно высоким потенциалом. При половине веса титановых сплавов магниевые сплавы более точно соответствуют плотности и прочности кости, и к тому же они безвредно разлагаются в организме, говорит профессор биоинженерии Питтсбургского университета Прашант Кумта, который сотрудничает с Techshot для производства своих запатентованных сплавов в высокотемпературной печи на МКС.

Изготовление этих сплавов включает в себя плавление высокореакционноспособного магния с другими элементами, такими как кальций и цинк, после чего поддержание расплавленных материалов в вакууме в течение длительного времени, чтобы элементы смешались равномерно, и, наконец, медленное охлаждение получившегося сплава.

На Земле примеси оседают на дно, а верхний слой окисляется, образуя непригодную для использования пленку. И то и другое приходится выбрасывать. Даже пригодный для использования средний слой имеет поры и карманы из несмешанных элементов, поэтому его приходится дополнительно обрабатывать, чтобы получить качественный материал. Ни одна из этих проблем не возникает, когда сплавы производятся в условиях микрогравитации.

Искусственное мясо

То, что Techshot и nScrypt хотят сделать с человеческими органами, израильский продовольственный стартап Aleph Farms планирует сделать с мясом. Эта молодая компания из Реховота занимается производством бифштексов, которые на вкус и внешний вид выглядят как настоящие. «В то время как другие компании используют только мышечные клетки, мы также выращиваем соединительную ткань, кровеносные сосуды и жировые клетки, что позволяет нам добиться максимального сходства с оригиналом», — говорит Йоав Рейслер, менеджер по внешним связям в компании.

В сентябре Aleph Farms объединилась с российской компанией 3D Bioprinting Solutions, чтобы создать первый крошечный кусочек мяса на МКС. Конечно, это не бог весть какой огромный технический прогресс, но развитие этой технологии может помочь накормить космонавтов в длительных полетах, а также будущих космических поселенцев на постоянных базах на Марсе или Луне.

Ссылка на основную публикацию
Что показывает плотность дизельного топлива и что это такое Видео; АвтоНоватор
Плотность дизельного топлива в зависимости от температуры Начать следует с того, что плотность дизельного топлива, как и любой другой жидкости,...
Что лучше РАВ 4 или Аутлендер, мнение экспертов
Сравнительный обзор Honda CR-V и Mitsubishi Outlander XL Сравнив рыночную стоимость автомобилей одинаковых годов выпуска на вторичном рынке мы выяснили:...
Что лучше тосол или антифриз, видео о разнице между ними, какую охлаждающую жидкость заливать в сист
Охлаждающая жидкость для авто и как ее выбрать Система охлаждения – это, наверное, один из важнейших комплексов в современном автомобиле....
Что посмотреть в горах Апшеронского района
Расстояние от Пятигорска О Тебе, Кавказ, суровый царь земли… К нашему всеобщему счастью и сожалению недругов наша страна имеет огромные...
Adblock detector