俄媒报道：人类首次在太空培育出完美晶体

参考消息网11月4日报道 据《俄罗斯报》网站10月30日报道，俄罗斯宇航员谢尔盖·雷日科夫和阿列克谢·祖布里茨基日前在国际空间站舱外工作了近7个小时。这是今年第二次太空出舱，且两次都发生在10月，构成了一个如此密集的“舱外”科研任务周期。

在两次出舱活动中，宇航员们完成的主要任务之一都是安装新的科研设备。两周前第一次出舱时，雷日科夫和祖布里茨基在“科学”号实验舱外安装了用于“屏幕-M”实验的设备。两周后，他们已取得成果。据俄罗斯国家航天集团称，人类首次在太空开放环境中培育出了完美的晶体结构。

用于进行此项实验的设备由“进步MS-32”号货运飞船运抵国际空间站。来自勒扎诺夫半导体物理研究所的科学家们希望利用宇宙真空环境，用一种特殊的方式制备半导体晶体。专家们称，最佳的半导体材料，即能导电但导电性不同于金属的材料，需在高真空环境下制造。简而言之，就是在低压且几乎不存在空气分子的条件下制造。在真空与失重环境下，砷化镓这种化合物开始蒸发，形成的原子流沉积在原子级光滑的基板表面。原子层以最高的精度堆叠，最终形成所需的晶体结构。

科学家们表示，这项实验至关重要。为何要在国际空间站进行实验？因为这里能达到实验所需的真空条件。同时，所有生产步骤都可以在同一个舱室中完成。重要的是，在空间站实验能够轻松去除在地面上生产时不可避免产生的有害物质。

专家们强调，未来此类实验可助力实现在轨道上直接建立工厂。值得一提的是，设备安装过程进行了现场直播。可以想象，设计此实验的科学家们在观察宇航员操作时是多么紧张。俄罗斯科学院西伯利亚分院半导体物理研究所实验室主任、“屏幕-M”实验项目总设计师亚历山大·尼基福罗夫坦言，他全程屏息凝神地观看，但宇航员们“按部就班”地圆满完成了任务。

根据计划，宇航员将在本次实验中执行两个合成周期，每期两周。在这之后，合成的样本将被送回地球，并与实验室中培育出的晶体进行对比。如果先前的假设得到证实，将有可能在地球以外开展半导体生产，包括生产用于未来空间站的新型太阳能电池板和传感器，以及在地球环境下无法制备的独特材料。

在这次被宇航员们称为“极限”出舱的任务中，还安装了另一套名为“IPI-500”的新设备，用于进行“脉冲”实验。该设备同样位于“科学”号实验舱外，其中包含由莫斯科航空学院研发的脉冲等离子体喷射器。航空学院解释称，该实验旨在监测空间站表面附近的压力、电磁场、电流及电荷水平等参数。科学家们表示，该喷射器将通过向电离层发射等离子脉冲，即释放短时强流的带电粒子束，来研究地球电离层的特性。这将有助于弄清电火箭发动机运行引发的电离层的变化，以及它们对航天器带电现象、地球上人类生活和各种通信设备运行产生的影响。（编译/韩子凌）