Химическая лаборатория
Космохимия
Космохимия или химическая космология — область химии, наука о химическом составе космических тел, законах распространённости и распределения химических элементов во Вселенной, процессах сочетания и миграции атомов при образовании космического вещества. Космохимия исследует преимущественно холодные процессы на уровне атомно-молекулярных взаимодействий веществ.
Главная задача космохимии – стремление объяснить на химической основе происхождение и историю космических тел, изучение их эволюции на основе состава и распространенности химических элементов.
Запуск долговременных орбитальных космических станций положил начало новому виду производственной деятельности — промышленной космонавтике. И чем шире будет осваиваться космос, тем больше будут нужны монтажные или ремонтные работы непосредственно в космосе. В будущем, вероятно, монтаж крупногабаритных космических аппаратов будет осуществляться на орбите. Вот почему первым технологическим экспериментом в космосе, выполненным летчиками-космонавтами Г. С. Шониным и В. Н. Кубасовым в 1969 г. на корабле «Союз-6», была сварка металлов. Эксперимент включал последовательную сварку образцов из различных материалов плазменной дугой, дугой с плавящимся электродом и электронным лучом, а также разделительную резку металла электронным лучом.
Для современной техники требуются некоторые материалы, состав которых должен выдерживаться исключительно точно и быть одинаковым во всем объеме образца. Они применяются в электронике (полупроводники), лазерной технике, оптике, металлургии (некоторые специальные сплавы) и т. д. На поверхности Земли сила тяжести препятствует равномерному распределению компонентов, искажает структуру кристалла. В космическом инерционном полете, при отсутствии тяжести, ученые надеются получить гораздо более однородные материалы кристаллизацией из расплава или спеканием компонентов. В невесомости можно вырастить кристаллы практически любых нужных размеров, тогда как на Земле качество крупных кристаллов ограничено действием силы тяжести.
Для современных оптических приборов требуются специальные стекла строго определенного состава и с равномерным распределением компонентов. На станции «Салют-6» был проведен эксперимент: плавка стекломассы бестигельным способом, исключающая ее контакт с материалом сосуда и не загрязняемая им. Именно невесомость создает условия для проведения такой плавки. Специалисты рассчитывают на возможность получения бестигельным способом стекол, керамики, металлов такой чистоты, которой в наземных условиях нельзя достигнуть.
Сейчас ученые пришли к выводу, что возникает новая научно-техническая дисциплина — космическое материаловедение и техно-логия. Она будет основываться на других дисциплинах, в частности на физике невес омости. Ее задачами являются разработка конструкций специальных технологических установок для производства в космосе, определение оптимальных условий изготовления уникальных материалов с высокой технико-экономической эффективностью.
По мнению специалистов, уже в ближайшие годы на орбитах вокруг Земли будут смонтированы лаборатории, цехи и целые заводы по производству кристаллов, оптики, вакцин, композиционных материалов. Это позволит выйти на качественно новый уровень промышленного производства. И важную роль в создании технологии будущего будут играть химики.
Время для разминки
Экскурсию провела Пугачева Ольга Алексеевна