太空5個(gè)獨(dú)特的空間特點(diǎn)，蘊(yùn)含著材料科學(xué)研究的重要寶藏。第一是微重力，在這里我們可以感受到的重力是地球表面的萬(wàn)分之一甚至更少；第二是超高真空，沒(méi)有可以呼吸的空氣，在冰箱這么大的體積里面所存在的也就是兩三個(gè)原子分子那么多；第三是超潔凈，沒(méi)有灰塵；第四是強(qiáng)輻射，在我們大氣層以外空間里面紫外線特別強(qiáng)，是非常致命的；第五是超低溫，溫度非常低，動(dòng)輒-200℃。

講到這里，大家可能就要問(wèn)：寶藏在哪里？對(duì)人來(lái)說(shuō)這些太空環(huán)境條件都是致命的，一秒鐘都呆不了，但是這些條件對(duì)科學(xué)探索來(lái)說(shuō)卻是非常寶貴的，因?yàn)樗鼈冊(cè)诘孛嫔想y以實(shí)現(xiàn)，并且代價(jià)高昂。從20世紀(jì)以來(lái)，航空航天行業(yè)已經(jīng)發(fā)展了幾十年，世界上的航天大國(guó)都爭(zhēng)相搶奪太空的制高點(diǎn)，目的就是想開發(fā)資源。

太空中最大的特點(diǎn)是微重力，這跟材料科學(xué)研究有很大的關(guān)系，在失重狀態(tài)下，人和物體都會(huì)飄浮起來(lái)，飄浮就是微重力下顯著的特征。實(shí)現(xiàn)微重力環(huán)境，可以搭乘航天飛機(jī)、返回艙式衛(wèi)星、飛船，或者在空間實(shí)驗(yàn)室駐留。

在微重力下的材料合成有什么不同呢？在地面上，我們會(huì)看到一些常見現(xiàn)象，如對(duì)流（流體內(nèi)部由于溫度不均勻會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)現(xiàn)象）、沉降效應(yīng)、靜水壓效應(yīng)，這些都是重力引起的，但對(duì)材料制作卻是不利因素。比如沉降效應(yīng)，我們?nèi)粘Ｊ褂玫漠a(chǎn)品大部分都是兩種以上的元素組成的，在制造過(guò)程中重的密度大的元素往往會(huì)下沉，輕的在上面，造成材料分層、不均勻，性能質(zhì)量就下降。材料學(xué)家的夢(mèng)想是材料內(nèi)部均勻分布，這種條件在微重力環(huán)境下就很容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榇藭r(shí)物體的顆粒都處于飄浮狀態(tài)，材料完整性更好，會(huì)更均勻、純度更高，并能達(dá)到更大的尺寸，這些東西都是對(duì)我們非常有幫助的。