热点关注·新一代碳纤维材料太空测试：为未来太空基地和星际旅行铺路
11月5日一早，英国布里斯托尔大学科学家研发的新一代碳纤维增强复合太空材料通过Space X火箭发射升空。这枚火箭将飞往国际空间站（ISS），在那里，这些材料将在低地球轨道的极端条件下接受测试，以确定它们是否能够用于建造未来的空间站、星际旅行航天器或新的国际空间站。
这些复合材料将被放置在位于国际空间站前部的巴托洛梅奥平台上，在未来的 12-18 个月里，它们将以每小时 17000 英里的速度绕地球轨道运行多达 9000 次。它们需要经受-150ºC 至 +120ºC 的温度、比子弹快七倍的太空碎片、严重的电磁辐射、高真空和原子氧（即使最坚硬的材料也会受到侵蚀）的考验。
“伊恩-哈默顿教授解释说："太空是设计新材料最具挑战性的环境。他任教于布里斯托尔大学布里斯托尔复合材料研究所聚合物与可持续复合材料系。“你需要用你的材料专业知识、技能和智慧来对抗极端温度、机械应力、辐射、高速撞击等等。其中任何一种情况都可能是困难的，而且不幸的是，获得维修机会并不容易，因此我们制造的材料必须在无需维护的情况下存活下来。在太空试验场测试我们的材料的机会是无价的，这将帮助我们布里斯托尔大学的科学家在地面上改进纤维增强材料，用于下一代太空任务"。
有四种实验室制造的聚合物将被送往国际空间站，每种聚合物都用碳纤维增强，其中两种含有纳米颗粒。这四种材料都是布里斯托尔大学的研究成果，其中一种还申请了专利。
如果这些材料能在恶劣的环境中正常工作，就可以用来制造寿命更长的太空部件，使航天器飞得更远，在太空中停留的时间更长。
例如，新行星上的未来社区需要抵御银河宇宙辐射。布里斯托尔大学高级助理研究员阿里-坎德米尔（Ali Kandemir）博士是布里斯托尔大学的几位研究人员之一，在英国航天局（UKSA）的支持下，他正在欧洲航天局（ESA）的一个项目中研究模拟银河宇宙辐射对材料的影响。
2021年11月8日，SpaceX公司的“奋进号龙飞船(Crew Dragon Endeavour) ”从国际空间站的“和谐号 （Harmony）”节点舱面向太空的端口脱钩后，在绕轨道实验室飞行时拍摄的国际空间站。红色环形区域表示 SESAME 模块在巴托洛梅奥平台上的可能位置。资料来源：NASA（2021 年 12 月 8 日），欧空局宇航员 Thomas Pesquet 拍摄的照片。
“我们希望材料能够在太空环境中保持弹性，更重要的是，材料能够屏蔽人类受到的辐射，"坎德米尔说。“我们还想让这些材料具有可持续性，这样当它们的寿命结束时，就可以回收并再次用于相同的目的。”
本月发射的 Space X Dragon CRS-2 航天器是哈默顿和他的团队 5 年工作的结晶。这其中包括布里斯托大学早期职业研究人员、研究生和几名航空航天工程专业本科生的努力，他们最后一年的研究项目都与空间材料项目有关。
布里斯托尔大学国家复合材料中心（NCC，英国）的支持对复合材料的规模化至关重要。欧空局、英国航天局、牛津空间系统公司等机构为支持该项目提供了资金。
来源：CompositesWorld、复材在线
