Astronauter udfører metallurgiske eksperimenter ombord på ISS

Astronauter på den internationale rumstation er begyndt at køre et eksperiment, der kan kaste nyt lys over, hvordan metallegeringer dannes.

Hvordan menneskeheden har mestret metallurgi er synonymt med fremskridt, med historikere, der betegner perioder som bronzealderen og jernalderen.

De fleste metaller, der bruges i dag, er blandinger – legeringer – af forskellige metaller, kombinere egenskaber for at gøre lettere og stærkere materialer.

Som at bage en kage, resultatet afhænger af mere end blot at tilsætte de rigtige ingredienser:Støbningen er påvirket af ovntemperaturer og afkølingsprocessen. Nogle metaller bliver endda støbt i hypergravity-centrifuger i jagten på den perfekte legering.

Legeringer er overalt nu, fra smartphonen i lommen til fly. Gør lettere, modstandsdygtig, selvhelbredende eller endda smidige legeringer gavner naturligvis både industrien og forbrugerne.

Løsning af gennemsigtighedsproblemet

Det er ikke underligt, at vi ville elske at kigge ind i metalstøbningens indre for at se, hvad der sker med vores egne øjne. Ideelt set vi bør observere processen uden at tyngdekraften tilføjer sit ekstra lag af kompleksitet. Problemet, selvfølgelig, er, at metaller ikke er gennemsigtige.

ESA kører røntgeneksperimenter på suborbitale raketter, men disse er begrænset til 13 minutters vægtløshed ad gangen, og røntgenstråler afslører ikke alt.

I stedet, forskere kiggede på en stand-in for metaller og fandt organiske materialer, nøje udvalgt til at være gennemsigtig, mens den størkner som et metal.

Et første parti af blandinger ankom til rumstationen den 18. december:succinonitril, D-kamfer og neopentylglycol blev leveret af et Dragon-rumfartøj inde i en patron med glasvæg sammen med en miniature brødrister. Denne Bridgman-ovn ligner en transportbåndsovn, der findes på fabrikker eller fastfood-restauranter. Patronerne passerer gennem varmeelementet i et smertefuldt langsomt tempo:det tager op til to dage at rejse 1 mm, men eksperimentet vil køre af sig selv i flere uger.

Smeltende plastik

En astronaut satte den transparente legeringsovn op inde i ESA's selvstændige handskerum for sikkerhed og indsatte den første patron.

En harddisk optager det mikroskopiske billede fra to videokameraer, mens operatører på det spanske kontrolcenter i Madrid kan fremhæve forskellige funktioner ved hjælp af en række farvede lys.

Disse eksperimenter med grundlæggende fænomener giver videnskabsmænd mulighed for at forstå og derefter kontrollere processer. Hvem ved, hvilke fantastiske metaller der kan skabes? Den næste metalalder er måske bare noget, vi ikke kan forestille os lige nu.