下一代碳纖維材料將在極端條件下接受 12 至 18 個月的測試，以確定其在未來太空基地和星際旅行中的適用性。

準備發射歐洲材料老化實驗之一。Comat 設計的 SESAME 模塊裝有由 ESA 挑選和測試的樣本，這些樣本由 15 個國際研究團隊提供，其中布里斯托爾大學的樣本如圖所示。來源 | 法國國立空間研究中心/Comat

11月5日凌晨，英國布里斯托大學科學家研發的新一代碳纖維增強復合太空材料通過Space X火箭發射升空。火箭將前往國際空間站（ISS），在那里，這些材料將在低地球軌道的極端條件下接受測試，以確定它們是否可用于建造未來的空間站、星際旅行飛船或新的國際空間站等。

這些復合材料將被放置在國際空間站前部的巴托洛梅奧平臺上，在未來 12-18 個月內，它們將以每小時 17,000 英里的速度繞地球飛行 9,000 圈。它們需要經受住 -150oC 至 +120oC 之間的溫度、飛行速度是子彈的七倍的太空垃圾、嚴重的電磁輻射以及高真空和原子氧的侵蝕，即使是最堅硬的材料也會受到這些因素的侵蝕。

“太空是設計新材料最具挑戰性的環境，”伊恩·哈默頓教授解釋道。他在布里斯托大學布里斯托復合材料研究所的聚合物和可持續復合材料系任教。“你需要將你的材料專業知識、技能和獨創性與極端溫度、機械應力、輻射、高速撞擊等環境進行較量。其中任何一個都可能很困難，不幸的是，獲得修復它們的機會并不是一件容易的事，所以我們制造的材料必須在沒有維護的情況下生存下來。在太空試驗場測試我們的材料的機會是無價的，這將幫助我們布里斯托大學的地面科學家改進纖維增強材料，以用于下一代太空任務。”

有四種實驗室制造的聚合物將運往國際空間站，每種都經過碳纖維加固，其中兩種含有納米顆粒。這四種都是布里斯托爾大學的研究成果，其中一種已獲得專利。

如果這些材料能夠適應惡劣的環境，它們就可以用于制造壽命更長的太空部件，使航天器能夠飛行得更遠，在太空中停留更長時間。

例如，未來新星球上的社區將需要保護自己免受銀河宇宙輻射的傷害。布里斯托爾大學高級研究員 Ali Kandemir 博士是英國航天局 (UKSA) 資助的幾位布里斯托爾研究人員之一，他們正在研究模擬銀河宇宙輻射對歐洲航天局 (ESA) 項目中材料的影響。

2021 年 11 月 8 日， SpaceX 龍飛船奮進號在與 Harmony 艙面向太空的端口脫離后，繞行國際空間站時拍攝的國際空間站照片。紅色圓圈區域表示 SESAME 艙可能位于 Bartolomeo 平臺上。來源 | 美國宇航局（2021 年 12 月 8 日），照片由歐空局宇航員 Thomas Pesquet 拍攝

“我們希望材料能在太空環境中保持彈性，更重要的是，這些材料能保護人類免受輻射，”坎德米爾說。“我們還希望這些材料具有可持續性，這樣當它們達到使用壽命時，就可以回收并再次用于相同的目的。”

本月發射的 Space X Dragon CRS-2 太空飛船是哈默頓及其團隊五年工作的結晶。其中包括早期職業研究人員、研究生和布里斯托爾大學幾名航空航天工程本科生的努力，他們最后一年的研究項目與太空材料項目有關。

布里斯托爾大學主辦的國家復合材料中心(NCC，英國) 的支持對于復合材料的規模化至關重要。該項目的資金由歐洲航天局、英國航天局、牛津空間系統等提供。