氣凝膠——開(kāi)啟火星定居的鎖匙，有利于人類發(fā)展史發(fā)展趨勢(shì)

以往兩年對(duì)航天航空而言是振奮人心的階段。伴隨著火箭發(fā)射價(jià)錢(qián)不斷降低，外太空商業(yè)化的、太陽(yáng)系行星探尋和星際旅行的發(fā)展?jié)摿膩?lái)沒(méi)有大。

振奮人心的新項(xiàng)目之是SpaceX的火星之行。擁有新技術(shù)應(yīng)用，她們將有能力在未來(lái)十年內(nèi)發(fā)送宇宙飛船，人們將初次前去另個(gè)星體。

但之后呢？旦大家能抵達(dá)那邊，下步是啥？

要變成真實(shí)的星際帝國(guó)種群，大家務(wù)必可以日常生活在火星上，現(xiàn)階段還沒(méi)人能處理火星上的定居難題。欠缺可吸氣的氣體、嚴(yán)寒的溫度、沒(méi)法得到液體及其來(lái)源于太陽(yáng)光的危害輻射源全是創(chuàng)建住所的關(guān)鍵阻礙。

短時(shí)間住在膠襄里是必需的，可是以便可持續(xù)性的火星定居，這種解決方法并并不是長(zhǎng)遠(yuǎn)打算。除此之外，更改氣侯和更新改造火星的全過(guò)程將花銷(xiāo)幾千年，它是不行得通的。反過(guò)來(lái)，必須個(gè)正中間解決方法。

運(yùn)用溫室

個(gè)解決方法是修建規(guī)模性的溫室，綜合性拷貝地球污染的標(biāo)準(zhǔn)，另外保護(hù)自己不會(huì)受到火星端標(biāo)準(zhǔn)的危害。正常情況下這定義是行得通的，但在火星上應(yīng)用溫室效用是十分艱難的。

地球上的溫室是合理的，由于夾層玻璃可以合理地捕獲太陽(yáng)輻射量的發(fā)熱量，非常是因?yàn)闇厥覂?nèi)外的溫度差別并不是很大。殊不知，在火星表層溫度小于-50攝氏的地區(qū)，夾層玻璃并并不是充足好的保溫材料來(lái)維持適合定居的溫度。

另個(gè)挑戰(zhàn)是，火星從太陽(yáng)光得到的動(dòng)能均值比地球上少57%。因?yàn)樘?yáng)能發(fā)電是這般稀有，大家壓根承受不起讓發(fā)熱量從溫室的夾層玻璃中外流。

以便真實(shí)運(yùn)用溫室效用，大家必須種更強(qiáng)的隔熱體而且能讓太陽(yáng)根據(jù)。像那樣的提升將是對(duì)火星定居的總體目標(biāo)的卓越貢獻(xiàn)。

個(gè)較為靠譜的解決方法

大概1931年，種處理這難題的重要原材料被創(chuàng)造發(fā)明出去，近些年漸漸地被高度重視。

氣凝膠是迄今為止較輕的固態(tài)。除開(kāi)其讓人難以想象的輕凈重，它是好是的熱和響聲導(dǎo)體和緣體之，另外也容許光根據(jù)。

這類原材料是由種類似水晶果凍的醇基疑膠做成的，水晶果凍是種填滿出氣孔的固態(tài)構(gòu)造，里邊充滿了液體。根據(jù)用汽體替代液體，留有了固態(tài)納米技術(shù)構(gòu)造，在其中包括個(gè)繁雜的填滿氣體的微孔板互聯(lián)網(wǎng)。

超隔熱特性

這種微孔板便是耐火性能的來(lái)源于。當(dāng)氣體顆粒提溫時(shí)，他們會(huì)越來(lái)越活躍性，并以更大的動(dòng)能四處挪動(dòng)。這種微孔板的多元性促使被激起的顆粒沒(méi)辦法根據(jù)，這代表著基本上沒(méi)有發(fā)熱量被傳輸。

以便了解這實(shí)際效果，使我們將百米100米跑比成進(jìn)行個(gè)謎宮。大部分原材料類似百米100米跑，由于從端到另端基本上沒(méi)有切阻礙。你的動(dòng)能和速率越大，你抵達(dá)終點(diǎn)站的時(shí)間就越少。

反過(guò)來(lái)，氣凝膠是與眾不同的，因?yàn)樗缤瑐€(gè)謎宮。有個(gè)繁雜的互聯(lián)網(wǎng)阻礙，阻攔了顆粒的流動(dòng)性。因?yàn)橹i宮這般繁雜，要抵達(dá)另邊基本上是不太可能的。因?yàn)檫@類構(gòu)造和從而造成的與眾不同特性，氣凝膠被覺(jué)得是種非常保溫材料，有能力重構(gòu)地球上和別的地區(qū)的熱守恒定律。

改變命運(yùn)

氣凝膠有發(fā)展?jié)摿ψ兂傻厍蛏现T多制造行業(yè)的“毀滅者”，并能明顯減少能耗、碳排放量和成本費(fèi)。些潛在性的制造行業(yè)包含：

航空公司旅游：特輕的凈重再加隔熱保溫和降噪隔音性能有可能提升飛機(jī)場(chǎng)的品質(zhì)，另外每年節(jié)約數(shù)億美元的然料成本費(fèi)。窗子隔熱保溫：因?yàn)榇白痈咝什桓?，房屋建筑失?0%的供暖/致冷。氣凝膠做為種對(duì)話框?qū)w和緣體，其高效率是跑規(guī)范的12倍之上，能夠 改變這制造行業(yè)。冷藏運(yùn)輸車(chē)：氣凝膠做為種合理的質(zhì)輕導(dǎo)體和緣體，能夠 取代或填補(bǔ)目前的緣層材料，另外又不危害車(chē)子的汽柴油合理性。氣凝膠比跑的規(guī)范更高效率，僅在這個(gè)制造行業(yè)每年就可以降低兩千萬(wàn)噸的碳排放量。鍍層：輕量，緊湊型和高效率的鍍層是很有可能的與氣凝膠。通訊衛(wèi)星：外太空中的電源電路務(wù)必長(zhǎng)期保持的溫度才可以運(yùn)作。氣凝膠體型小，重量較輕，因而不容易危害發(fā)送成本費(fèi)。樣，它在端化溫度下也十分合理。完成的阻礙

悲劇的是，像大部分顛覆性的技術(shù)性樣，生產(chǎn)制造和經(jīng)營(yíng)規(guī)模產(chǎn)生了大的成本費(fèi)。

這種大的成本費(fèi)來(lái)自于用汽體替代孔隙度中的液體的全過(guò)程。判斷力上，大家很有可能會(huì)想起揮發(fā)液體。殊不知，這造成 了說(shuō)白了的毛細(xì)作用，使原材料塌陷。

反過(guò)來(lái)，務(wù)必開(kāi)展個(gè)更繁雜的全過(guò)程，用液體二氧化碳來(lái)替代填滿出氣孔的乙醇。隨后它被加溫和充壓到個(gè)“超臨界萃取點(diǎn)”。在這點(diǎn)上，構(gòu)造內(nèi)的二氧化碳另外具備液體和汽體的特性，因而汽體能夠 適度地添充孔隙度。

這全過(guò)程務(wù)必在嚴(yán)控的標(biāo)準(zhǔn)下開(kāi)展，類似壓力鍋，它是電力能源密集式的，巨大地限定了經(jīng)營(yíng)規(guī)模。除此之外，準(zhǔn)備工作是為勞動(dòng)力聚集的，務(wù)必檢測(cè)這過(guò)程。

將來(lái)

以便使氣凝膠變成經(jīng)濟(jì)發(fā)展上行得通的原材料，務(wù)必自主創(chuàng)新新的生產(chǎn)工藝，使該全過(guò)程能夠 在自然環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)(室內(nèi)溫度和大氣壓力)下開(kāi)展，以提升經(jīng)營(yíng)規(guī)模和控制成本。

近些年，氣凝膠技術(shù)性的發(fā)展趨勢(shì)飛速發(fā)展，迅速，氣凝膠的生產(chǎn)制造方式將獲得規(guī)模性的運(yùn)用。伴隨著氣凝膠生產(chǎn)制造能力的提升，人們能夠 運(yùn)用其能力改變命運(yùn)，并勤奮做到新的前沿。

火星的將來(lái)

氣凝膠是人們?cè)诨鹦巧祥L(zhǎng)壽的秘訣，也是可持續(xù)性定居的關(guān)鍵構(gòu)成部分。溫室不但為住戶造就了個(gè)庇護(hù)所，并且有能力加快地化全過(guò)程。

當(dāng)這種溫室內(nèi)的溫度剛開(kāi)始上升，火星會(huì)轉(zhuǎn)暖，釋放出來(lái)存儲(chǔ)在冰下的水和汽體。伴隨著大量的汽體被釋放出來(lái)，地球大氣層將漸漸地剛開(kāi)始產(chǎn)生，并在全范疇內(nèi)造就個(gè)當(dāng)然的溫室效用。談水也將使火星上面有性命存有。

總體來(lái)說(shuō)，氣凝膠有能力在火星上造就個(gè)更好的，并引起從來(lái)沒(méi)有的轉(zhuǎn)變，這將有利于在火星上定居。