研究人员研究用于保护航天器的新型铝合金

研究人员可能离实现载人航天任务又近了一步，用轻质且抗辐射的铝制造的宇宙飞船，多亏了世界领先的设施在哈德斯菲尔德大学．

材料研究用显微镜和离子加速器，或称迈阿密-2，使Matheus Tunes博士能够亚博网站下载分析一种新的合金，这种合金可以使铝硬化而不增加其重量。

对于从地球发射的航天器来说，既要轻，又要有适当数量的燃料，以帮助它们进入轨道，这一点至关重要。如果航天器太重，所需的燃料量将是巨大的;然而，一旦航天器越过了地球的保护性磁场，航天器可能会暴露在大量有害的太阳辐射中，这对任何长期任务(例如前往火星)都是至关重要的。

淬火铝用于太空旅行的合金

一种解决方案是用铝来建造宇宙飞船，因为铝是一种轻而结实的材料。虽然合金通过沉淀强化使铝变得更硬，但外层空间的辐射可以溶解硬化沉淀，对宇航员来说可能造成致命和灾难性的后果。

然而,研究表现在协作与里Montanuniversitaet MIAMI-2 (MUL)在奥地利发现特定的一个新的铝沉淀硬化alloy-created冶金家Stefan Pogatscher教授为首的团队(MUL)有不溶解在被轰炸粒子辐射照射比现有的数据传统的铝合金。

其结果是一种具有抗辐射硬化相的合金，称为t相，它具有复杂的Mg晶体结构₃₂(锌、铝)₄₉．这一研究结果发表在《科学》杂志上先进的科学亚博老虎机网登录这是一本享有盛誉的杂志，同时也是一个吸引眼球的封面。

这篇论文的想法是使用MIAMI设备测试这些新合金，因为我们可以让合金受到高能粒子辐射，同时，用透射电子显微镜监测这种辐射对合金微观结构的影响．

哈德斯菲尔德大学的Matheus Tunes博士

”随着辐射的增加，我们监测了t相的晶体信号，并观察到与其他传统铝合金相比，我们开发的合金是耐辐射的——这意味着硬化相在高辐射剂量下不会溶解Matheus博士补充道。

Matheus博士继续说道:“它阐明了一个非常激动人心的新研究领域，我们称之为“用于恒星辐射环境的原型空间材料”。亚博网站下载核反应堆也是一个极端的环境，就像太阳有太阳周期一样，但太阳的动态不稳定，如太阳耀斑和日冕物质抛射，比地球上的任何东西都更极端。太阳是一个非常高效的核聚变反应堆和高能粒子加速器．”

当马特第一次来到我们从巴西作为一个研究生,他总是寻找新的项目和创建了一个新的合作,我很高兴,当他开始他的职业生涯在奥地利的下一部分,开拓新领域,他在迈阿密设施与我们继续合作,这个铝合金项目只是一个例子．

Dr Graeme Greaves，哈德斯菲尔德大学迈阿密研究所高级研究员

研究可能有利于深空任务

根据目前载人登月和火星任务的计划，足够轻的航天器发射和承受辐射以保护宇航员的好处是显而易见的。对于Matheus, Graeme和他的同事们来说，研究的下一步是确定为什么这种合金会有这样的行为，以及进一步的优势是什么。

我特别自豪的是我在哈德斯菲尔德完成了我的博士学位，我现在搬到了奥地利，但仍然继续与Graeme一起工作。我们进行了积极的合作，2021年将是哈德斯菲尔德-里奥本空间材料联合研究项目繁忙的一年亚博网站下载．

哈德斯菲尔德大学的Matheus Tunes博士

”我们发现t相是抗辐射的，但我们还没发现原因。我们有一个想法，涉及到这个相的化学复杂性，我们相信这可能会导致一些非常有趣的研究。我们希望我们能为人类进一步探索太空做出重要贡献Matheus博士总结道。

期刊引用:

曲调,m·A。等．(2020)用于恒星辐射环境的轻型合金原型设计。先进的科学亚博老虎机网登录．doi.org/10.1002/advs.202002397．

来源:https://www.hud.ac.uk/