中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:蘇聯(lián)已經(jīng)不存在了,但是在烏茲別克斯坦首都塔什干以東約40公里的一個(gè)小山頂上,仍然保留著這個(gè)國家的饋贈(zèng):大量的日光爐。這種設(shè)備包含幾十面高聳的鏡子,以便將陽光匯集到大鍋大小的目標(biāo)上。蘇聯(lián)科學(xué)家曾希望用它了解軍事掩體如何阻擋核災(zāi)難以及航天飛機(jī)防熱罩是否可以承受再入太空的高溫。目前,這種過時(shí)的龐然大物——近似于克隆法國的一個(gè)老舊設(shè)備,正在經(jīng)歷科學(xué)復(fù)興,并在后蘇聯(lián)時(shí)代國家的科學(xué)前景中創(chuàng)造閃光點(diǎn)。
“這是一個(gè)令人印象深刻的設(shè)備?!泵绹鴩铱茖W(xué)基金會(huì)等離子物理項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Steven Gitomer說。他曾于2009年拜訪這里。烏茲別克斯坦研究人員正利用其高溫回火高科技材料和鍛造新混合物,并且一個(gè)國際研究小組已經(jīng)宣布了驚人發(fā)現(xiàn)??茖W(xué)家表示,一種在火爐中烘烤的銅酸鹽混合物在某一溫度下顯示出比其他材料更高的超導(dǎo)特性。美國杜蘭大學(xué)聚合物化學(xué)家Wayne Reed提到,如果得以確證,該結(jié)果“將令人興奮”,他也曾來此參觀。
日光爐超越傳統(tǒng)設(shè)備的主要優(yōu)勢(shì)是速度和純凈:一旦陽光對(duì)準(zhǔn)目標(biāo),加熱是瞬間的,而且熱源不會(huì)產(chǎn)生任何污染煙霧。目前全世界只有兩個(gè)重量級(jí)日光爐——能將兆瓦特輻照度聚焦到1平方米的目標(biāo)上。上世紀(jì)60年代,法國在陽光普照的比利牛斯山建造了一臺(tái)此類設(shè)備,主要用于處理氧化鋯等耐火材料。負(fù)責(zé)人Gilles Flamant表示,這臺(tái)火爐名為PROMES,正繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試航天飛機(jī)防熱罩和太陽能熱力發(fā)電等方面的研究。
蘇聯(lián)空間研究人員也需要此類設(shè)備,他們希望用日光爐在月球上熔煉材料,用于建設(shè)月球基地?!斑@是一個(gè)很酷的主意,即使他們未能圓滿完成?!盧eed說。1981年,相關(guān)設(shè)備在天山西麓開始建造,耗時(shí)6年并花費(fèi)1億美元后,材料科學(xué)研究所的物理—太陽設(shè)備投產(chǎn)并運(yùn)行。
62面日光反射鏡(每面鏡子高7.5米、寬6.5米)組成的陣列,能追蹤太陽光線,將光線穩(wěn)定反射到40米高的拋物面反射鏡上。這個(gè)集中器會(huì)將收集到的光線集中在小于1米寬的塔式目標(biāo)上,這里的溫度能超過3000攝氏度。設(shè)備主管、材料學(xué)家Ilkham Atabaev表示,從冷戰(zhàn)時(shí)期到1991年蘇聯(lián)解體前,有大約1500名職員工作在物理—太陽設(shè)備中。
目前,該設(shè)備仍有160名職員,專注于材料科學(xué)研究,例如回火漂浮在石油儲(chǔ)存罐中的陶瓷球。日光爐的工業(yè)應(yīng)用則多種多樣,烏茲別克斯坦研究人員耗資5萬美元為印度冶金研究所等機(jī)構(gòu)建造了微型版本。
而最令人驚訝的實(shí)驗(yàn)?zāi)^于超導(dǎo)體研究。物理—太陽設(shè)備材料科學(xué)家Dila Gulamova及其來自格魯吉亞安東尼卡司維里物理研究所和美國圣何塞州立大學(xué)的同事,將一個(gè)由鉍、鉛、鍶、鈣、銅和氧氣制成的超導(dǎo)化合物放置于日光爐內(nèi)。通常,在不高于110開爾文的溫度下,該物質(zhì)會(huì)變成一個(gè)超導(dǎo)體。但是,研究小組宣布,在初步結(jié)果中,在火爐中熔化后,該物質(zhì)中的島狀物在190開爾文的溫度下也具有超導(dǎo)性。
就在這些實(shí)驗(yàn)在烈日下進(jìn)行時(shí),大氣物理學(xué)家Mirzasulton Mamatkosimov領(lǐng)導(dǎo)的另一個(gè)團(tuán)隊(duì)在物理—太陽設(shè)備上孵化出另一個(gè)夜間計(jì)劃。他注意到這些鏡子能收集和集中切倫科夫光模糊的閃光——當(dāng)來自遙遠(yuǎn)宇宙的宇宙射線和伽馬射線沖入高層大氣時(shí),這種閃光便穿過天空。
分析切倫科夫輻射能幫助研究人員破譯宇宙入侵者的構(gòu)成和能量頻譜。這個(gè)日光爐“在伽馬射線天文學(xué)方面有巨大潛力”,德國馬普學(xué)會(huì)物理學(xué)研究所所長、加那利群島拉帕爾瑪島兩架MAGIC切倫科夫望遠(yuǎn)鏡物理學(xué)協(xié)調(diào)人Masahiro Teshima說。他提到,通過使用正確的儀器,烏茲別克斯坦的設(shè)備能夠補(bǔ)充當(dāng)前切倫科夫望遠(yuǎn)鏡以及下一代大型切倫科夫望遠(yuǎn)鏡陣列——有望在2020年左右投入運(yùn)營。
Atabaev希望能通過將其變?yōu)橛糜诟邷夭牧蠝y(cè)試等的國際設(shè)施,以保護(hù)日光爐的未來。他還提到,將日光爐用于軍事研究已經(jīng)成為明日黃花,此類測(cè)驗(yàn)?zāi)壳爸饕糜?jì)算機(jī)進(jìn)行模擬。無論如何,Atabaev表示:“現(xiàn)在俄羅斯將不會(huì)在這里進(jìn)行軍事研究,因?yàn)樗鼡?dān)心秘密會(huì)被泄露到美國?;蛟S美國人也是同樣的想法?!?




