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人类一直有一个星际旅行的梦想，但是人类要想进行星际旅行，必须建造结实耐用的宇宙飞船，而要想建造一艘结实耐用的宇宙飞船必须要使用更好的材料。 一种材料的物理特性，硬度是其中一个最重要的参考指标之一。对宇宙飞船来说，只有具备足够的硬度才能够让宇宙飞船在布满危险的宇宙中安全前进，才能更能保护宇宙飞船内宇航员的安全，还有能够在宇宙飞船返回地球的时候，需要经历大气层的剧烈摩擦使得表面发生急速氧化。如果宇宙飞船的硬度不够，很容易导致解体从而威胁到宇航员的安全。 所以，选择一种硬度足够的材料对于建造一艘好的宇宙飞船来说至关重要。  点击加载图片 火箭升空 生活中最熟悉的金刚石 在自然界中，硬度最大的材料是钻石。由于钻石具有很高的硬度，因此在日常生活中，我们经常会使用钻石材料制作钻头，用来进行切割、研磨、抛光等作业。 当时世界上还没有发现比钻石还硬的材料，因此只能使用钻石对钻石进行加工。因此就流传一句关于钻石高强度的名言：“只有钻石才能切割钻石。” 金刚石的硬度虽然很大，但是由于钻石是一种密度大、没有韧性而且脆性很强的物质，因此它并不合适用来制造宇宙飞船。  点击加载图片 正八面体结构金刚石 钛合金时代 钛合金不像金刚石那样坚硬，但由于其密度低、耐高温、耐腐蚀、具有一定韧性的高强度材料，以及足够的航天器强度，所以目前大多数高速飞机或火箭发动机都是用钛合金制造的。 虽然钛合金比钻石更适合制造宇宙飞船，但还不够硬。如果在星际旅行过程中发生激烈碰撞，飞船很容易解体，因此钛合金制成的飞船只能在近地轨道附近飞行。  点击加载图片 白色背景下分离的石墨烯类分子结构 石墨烯材料来了 石墨烯不但拥有着钛合金的大部分优点，还增加了高导电性等新特性。不仅可以用来制造飞船外壳，还可以用来让飞船内部传感器变得更轻。据计算，石墨烯的硬度是金刚石的20倍，是人类掌握和制造的最硬的材料。  点击加载图片 石墨烯片 “碳炔”来了？ 科学家们还概述了一种比石墨烯更硬的新材料。这种材料被命名为“碳炔”。 根据科学家的预期，碳炔在继承了石墨烯的所有优势的基础上，硬度不断提高。它的理想硬度是钻石的40倍，石墨烯的2倍。它是人类有史以来制造的最硬的材料。因为它有很高的硬度。因此，它将成为未来飞船最理想的材料。 目前，碳炔材料还处于实验阶段。一旦开发成功，它的强度高达钻石硬度的40倍，将使其成为制造宇宙飞船外壳的首选材料。但是，由于这种碳炔是一种新材料，制造工艺和成本都很高。  点击加载图片 带引力轮的近地宇宙飞船 据科学家估计，制造一克碳炔的成本高达600万美元(约合人民币4260万元)。按照一吨飞船计算，一吨等于一百万克，光造一艘飞船就需要6万亿美元。即使是世界上最富有的人也买不起这样的宇宙飞船。这说明碳炔有多贵。 感谢观看！ |
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