当公众目光聚焦于地面和天空的工程奇观时,另一组“首套”“首次”成果正在两个极端尺度上推进认知与能力的边界:一个在距地面约400公里的中国空间站上,逼近宇宙最低温度;一个在地下637米的超深竖井中,以智能装备替代传统人工焊接。前沿探索与深地工程,在本周同时交出关键答卷。
中国空间站刷新人类最低温物质纪录。11月6日,中国科学院空间应用工程与技术中心发布成果:我国科研团队利用中国空间站梦天舱的超冷原子物理实验柜,成功将铷原子云的等效温度降至9.7皮开尔文,并持续观测7秒,制备出已知最冷人造物质,刷新了人类低温纪录。1皮开尔文等于万亿分之一开尔文,9.7皮开尔文比室温低了14个数量级,也大幅超过了2021年德国团队创造的38皮开尔文纪录。这一突破的关键条件在于太空的微重力环境:在地面上,重力会使原子下坠,难以充分冷却;在空间站中,原子可以悬浮,冷却到更接近绝对零度的极限。科研团队把原本地面约20立方米、重达10吨的实验系统,压缩集成到0.7立方米、500公斤的柜体之中,并通过地面远程操控完成实验。极低温不仅是物理刻度上的推进,更意味着原子运动近乎“冻结”时,微观量子规律会以更清晰的方式显现,从而为超轻暗物质探测、更高精度的原子干涉仪和空间原子钟提供新的技术基础。
首套超深竖井智能焊接装备投用,效率提升65%。在地下另一条战线上,11月3日,我国首套专用于超深竖井的压力钢管智能焊接成套装备在浙江松阳抽水蓄能电站正式投用。松阳电站的引水竖井总深637米,相当于200多层楼高;钢管外壁与岩壁之间留给焊接作业的宽度仅有约45厘米,属于典型的狭小深井极端工况。长期以来,这一环节高度依赖人工,效率与一致性难以兼顾。新投用的成套装备实现了吊装、焊接、探伤、防腐全流程一体化作业,焊接速度可达每分钟30至50厘米,焊接效率较传统手工焊提升65%以上,焊缝一次性合格率达到99%。它补齐了超深竖井高强钢钢管自动化焊接的装备短板,也使我国在超深地下工程装备自主化上迈出关键一步。
一个向绝对零度逼近,一个向地层深处掘进。空间站里的“超级冰箱”拓展的是人类对物质状态的控制精度,竖井中的智能焊枪提升的则是重大工程在极端环境下的建造确定性。两者看似分属基础研究与工程应用的两端,却共同指向同一个趋势:当实验装置和施工装备的自主化程度足够深,前沿突破与工程效率之间的传导链条就会变得更短、更可靠。本周的“首套”与“首次”,正是在这条链条的两端同时落下的注脚。