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中國科學家完成一項「不可能的實驗」 或將徹底改變航空航天技術

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中國科學家完成一項「不可能的實驗」 或將徹底改變航空航天技術
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中國科學家完成一項「不可能的實驗」 或將徹底改變航空航天技術

2025年01月07日 18:21 最後更新:18:31

「這項實驗進行了很長時間,設備和樣品已經更換了三次,但這一切都是值得的,因爲終於開花結果。」

據《南華早報》1月7日報道,三年多以來,中國航天員一直在「天宮」空間站開展一項看似普通、但實際上却是「不可能完成」的實驗——用激光照射懸浮在真空室中的合金顆粒,仔細觀察這些顆粒,而後記錄顆粒在冷却過程中發生的細微變化。利用在太空得出的實驗數據,地球上的中國科學家現已首次成功製造出符合工業應用嚴格要求的鈮合金,這一突破可能將徹底改變航空航天技術。

專家指出,如果能够借此研究成果大規模生産鈮合金,那麽中國將在軍事和高端製造業領域佔據巨大優勢。想當年,美國搬出臭名昭著的「沃爾夫條款」禁止中美兩國航天合作,將中國排除在國際空間站之外;而如今,中國堅持獨立自主,在空間站領域「殺出一條血路」。

這位專家目睹此情此景感嘆——這證明了一個國家擁有自己的空間站是多麽的重要。

2023年11月28日,中國載人航天工程首次對外發布由神舟十六號乘組返回地面前手持高清相機,通過飛船繞飛拍攝的空間站組合體全景照片。 新華社發(中國載人航天工程辦公室供圖)

2023年11月28日,中國載人航天工程首次對外發布由神舟十六號乘組返回地面前手持高清相機,通過飛船繞飛拍攝的空間站組合體全景照片。 新華社發(中國載人航天工程辦公室供圖)

據報道,由鈮合金製成的渦扇發動機葉片能够承受超過1700攝氏度的高溫,這種材料比目前常用的鎳或鈦合金更輕,且在高溫下的抗壓强度是它們的三倍。因此,用這種材料製成的發動機能够達到現有技術無法實現的速度和運行效率。

然而,鈮合金存在兩大主要缺陷,阻礙了其大規模生産:其高强度晶體的生長非常緩慢,需要近1600攝氏度下長達100小時才能完成,而且由此得到的樣品在室溫下極脆,無法滿足發動機製造工廠的要求。

不過,這些難題現在都已經被中國科學院院士、西北工業大學物理科學與技術學院教授魏炳波領導的團隊解决。該團隊採用了一種新的快速冷却方法,實現了高質量鈮矽晶體近9厘米/秒的生産速度。此外,通過添加微量的鉿,使合金的室溫强度提高了三倍多,滿足了發動機裝配綫的要求。

「提高斷裂韌性對於鈮矽基合金的工業應用至關重要。」就在上個月的27日,魏炳波及其同事在發表於中國物理學會主辦的《物理學報》上的一篇同行評審論文中寫道。

鈮是一種稀有金屬,中國目前是鈮的最大消費國,主要用於製造高性能鋼材。中國自身的鈮儲量僅佔世界總量的不到1%,而同爲金磚國家的巴西生産了世界上近90%的鈮,這個南美國家也是中國主要的礦石供應國之一。

《南華早報》指出,此前,西北工業大學因其在高超音速飛行器等尖端技術方面的研發實力雄厚,竟遭受到美國的嚴厲制裁,甚至還遭到美國國家安全局(NSA)的網絡攻擊。不過,中方也加大了對這所大學的支持力度。自2021年以來,魏炳波團隊獲許在中國的空間站進行實驗科研。

研究人員認爲,稀有金屬鈮可能是航空航天業革命的關鍵。資料圖片

研究人員認爲,稀有金屬鈮可能是航空航天業革命的關鍵。資料圖片

正是得益於微重力環境,中國科學家觀察到了一些前所未有的現象,包括合金快速凝固過程中産生的獨特縮孔結構,以及與以往地面實驗相比完全不同的晶體生長模式。這些基礎科學發現,幫助魏炳波團隊更深入地理解了鈮合金的物理本質,從而推動了更實用、更高效製備方法的開發。

「這是上天賜予的禮物。」一位來自北京、未參與這項研究的材料科學家認爲:「很難想像一個團隊能够獲得如此多的資源,並堅持這麽長時間在太空中進行如此具有挑戰性的實驗。如果未來能够大規模生産鈮合金,那麽這將使中國在軍事和高端製造業領域佔據巨大優勢。」

他還發出這樣的感嘆:「這證明了一個國家擁有自己的空間站是多麽的重要。」

《南華早報》介紹稱,國際空間站比中國的「天宮」更大,禁止開展與軍事有關的研究,並要求成員國分享研究成果。多年以前,中國也曾申請加入國際空間站。

然而,美俄日等16個國家在1998年聯合建設國際空間站項目時,就曾對中國祭出「太空封殺令」,以政治、資金、技術等方面緣由,將中國排除在國際空間站項目之外。2011年,美國又通過了旨在禁止中美兩國航天合作的「沃爾夫條款」(由當時的美國衆議員弗蘭克•魯道夫•沃爾夫提出,Frank Rudolph Wolf),以所謂「存在間諜風險」爲理由,封死了中國參與國際空間站合作的道路。

面對美國的「太空封殺令」,中國堅持獨立自主,在空間站領域「殺出一條血路」。衆所周知,多年以後,被稱爲「天宮」的中國空間站,是我國建成的國家級太空實驗室,這一完全自建的空間站,給我國帶來了許多好處和便利。

如今,中國空間站正在太空遨遊。國際空間站已垂垂老矣,面臨老化、漏氣等各種安全隱患。

美國霍士新聞網2024年12月31日稱,面對中國的競爭,美國推進空間站商業化,準備讓國際空間站脫離軌道,並讓美國企業開發的空間站取而代之。但人們擔心這一想法會步美國航天飛機計劃的後塵,不斷出現延誤,届時中國或將成爲全球唯一擁有空間站的國家。




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中國花樣年貨「出海」 節前迎「開門紅」 中國結、麻將機從山村走向全世界

2025年01月20日 17:59 最後更新:18:03

中國春節是聯合國假日,全球約五分之一的人口以不同形式慶祝春節。「春節到,燈籠俏」,火紅的燈籠是中國春節不可或缺的節日印記。如今,中國結、紅燈籠這些春節飾品正從中國的山村走向全世界。

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早前,一條「德國人凌晨排隊搶購中國烟花」的短視頻在網絡走紅,視頻中的不少烟花産品就來自江西省上栗縣。江西上栗是中國烟花爆竹四大主産區之一,隨著新春的來臨,當地烟花出口也迎來爆發式增長。

「德國人凌晨排隊搶購中國烟花」的短視頻在網絡走紅。央視新聞截圖

「德國人凌晨排隊搶購中國烟花」的短視頻在網絡走紅。央視新聞截圖

據企業負責人夏同國介紹,從2024年9月開始,他們7條産綫已經滿負荷運轉,每天産量達2000箱,但還是處於供不應求的狀態。

當地一家企業的負責人介紹,2025年企業的國際訂單較2024年同期增長了17.6%。出口的激增也得益於當地的「出海」意識。

央視新聞截圖

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2024年,當地政府對所有獲得安全許可證的烟花爆竹企業,開展國際貿易改造提升。還通過「花炮工匠評選」「新産品燃放大賽」等競賽,鼓勵企業自主研發新産品、申報新專利、注册新商標,增强産業的核心競爭力。

企業負責人夏台春介紹,爲了適應國際市場的需求,他們專門設立了産品的研發中心。2024年,他們就有300多個産品投放市場。這個禮花彈,預計到年前出口額能達到1000萬元,算是迎來一個「開門紅」。

春節臨近,山東郯城縣的中國結生産到了一年中最忙碌的時候。這裏有70個中國結生産專業村,也是全國最大的中國結生産基地。物流車輛一大早就前來等候,等工人裝貨後,立刻發車。

央視新聞截圖

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當地一家企業負責人說,開年以來,企業專門配備了6個發貨車間,每天從這裏發出去的貨品多達3萬件。訂單的暴漲來自企業的推陳出新,爲迎合海外市場需求,設計師在傳統工藝上融合了各類潮流元素。

春節臨近,象徵著「中國年」的燈籠也迎來了「出海熱」。在河北石家莊槁城區,被譽爲「中國宮燈第一村」的屯頭村,家家戶戶都在趕制宮燈,滿足節日市場需求。

央視新聞截圖

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穿骨架、套燈罩、捋金條、貼祥雲,傳統的屯頭宮燈共有56道工序。經過長期的創新發展,如今屯頭村宮燈的品種越發豐富,有木雕宮燈、羊皮燈、工藝紙雕彩燈等300多個品種,滿足了不同國別消費者的需求。

在屯頭村,全村90%以上村民從事相關産業,宮燈銷量占全國市場份額的80%。今年,這裏的宮燈産品遠銷美國、英國、日本、韓國、新加坡、越南等10多個國家和地區。

中國「玩法」火熱「出海」,各式各樣的玩具也迎來了「出海」熱。

貴州省松桃縣的一家玩具生産企業,一開年就迎來了許多來自海外的訂單。眼下,工人們鉚足幹勁忙生産,趕制海外訂單。

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企業負責人石蹦介紹,組織人員趕制年前要出貨的3萬隻訂單。到目前爲止,2025年訂單已經排到了五六月份。

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隨著跨境電商的發展,更多海外消費者可以輕鬆體驗中國的「年味」。

淘寶海外業務的數據顯示,2025年開年以來,淘寶海外市場上的年貨類商品銷量快速增長。部分具有特色的國風服裝品牌,海外同比增長超100%。

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自動麻將機在海外市場大漲超過600%。木雕、茶壺這些具有中國特色的手工藝品同比增長近150%。娃娃機、扭蛋品類等潮玩類産品漲幅在100%以上。尤其是帶著「年味」的生肖「盲盒」,銷量同比增長200%。

國家發展改革委宏觀經濟研究院對外經濟研究所研究員原倩介紹,當前,我國年貨「出海」日益呈現出多元化、數字化、品牌化、本地化的新趨勢。多元化體現在「出海」産品從傳統的食品、茶葉、烟花爆竹,擴展到新興的電子産品、智能家居、文創産品等,種類日益豐富。數字化體現在企業更多運用電商平台、社交平台等技術化手段,推動産品更精准地抵達消費市場。

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