美国《选萃》杂志组织人员在一次航天飞行任务中，充分利用地球外空轨道的“零重力”条件，试验诞生了一种前景广阔的新型航天材料——超轻金属泡沫合金。

哥伦比亚号航天飞机寂静无声地疾升入太空。在货舱深处的数排同样大小铝箱之间，安设着一种装置。宇航员只用手轻轻揿下一只开关，便使此套系统的一只真空罐内热到500°C，将罐内盛装的金属混合物质熔化并“发泡”，随后这种“发泡”金属便膨化进入到一支1形嘴管中，恰似在糕点制作过程中蛋白糖霜受压后流进食品袋的情形一样。当系统冷却下来后，一种1形状的金属泡沫合金杆材便成功地诞生了。

此刻，哥伦比亚号正在浩瀚的太空进行航天医药性能试验……。

若给予正确评价的话，这种新诞生的超轻材料意味着在航天材料领域内发生一次巨大的飞跃。有朝一日，人们将能够应用这种超轻材料去建造各式各样时尚的建筑物，譬如宇航空间站（需要高强度、轻重量性能）；制做用来保护太阳能卫星的屏蔽板（也需要高强度、轻重量性能）。

这艘哥伦比亚号航天飞机是于1991年6月份发射升空的，航期总计9天。虽然在太空航行中新材料诞生过程仅需24小时，但其预先准备工作却耗去美国杜克大学工程教授富兰克林 · H · 科克斯（Franklin H. Cocks）的9年研究心血。

科克斯教授是1982年开始与《选萃》杂志合作的。当时美国宇航局提出一项利用航天飞机载货舱剩余空间搞民用科研试验的计划，《选萃》杂志负责此项计划的实验室建造资金的提供事宜。数百名热心读者纷纷投书响应，有的向杂志社建议进行太空海胆胚胎发育试验，有的建议实施太空心理力弯匙试验，有的建议……。《选萃》杂志社裁决小组经对众多方案筛选甄别后，最终认为科克斯教授的最新研究课题——在“零重力”条件下生产一种镁、铝、锂超轻合金极有可能推进航天事业进展，意义深远，于是拍案定论：与科克斯教授联手实施此项研究课题，否去此外其它众多建议方案。

科克斯，一名1963年毕业的美国麻省理工学院学生，如今美国杜克大学工程学院材料科学教授，在早先的研究中就已注意到一种具有规律性的自然现象：物质的密度随其化学反应能力的增高而降低，即轻重量物质的化学反应性能高，重重量物质的化学反应性能低。

例如，像铂、铅这类高密度金属，基本上无化学反应性；而像铁和钢这类密度低一些的金属，就具有较多一些化学反应性；锂，密度更低，但其化学反应性更大。

科克斯教授显然清晰，航天事业非常需要高强度、低重量的优质材料，因为强度高能使航天空间站、卫星等物体耐受日益增多的太空垃圾的高速撞击，而重量轻则有益于从地面将航空设施发射升空。

科克斯教授长期探索：究竟怎样才能获取这样一种性能优越的航天建筑材料呢？是一名叫（Wernher Von Braun）沃纳 · 冯 · 布朗的人于30年前的一项提议启发了他：那项提议认为，轻重量、高强度的建筑材料可在太空中借助一种将泡沫喷进熔融金属中去的方法制取。

经过分析研究，科克斯教授认为，在“微重力”条件下对金属实行发泡工艺，可有效防止气泡在制造过程中从金属中飞逸而去，其理论可行；另外，金属泡沫材料制成的杆，要比相同重量实心金属材料制成的杆，显然坚固得多，因为前者可在同样重量条件下制做得厚实、抗弯性能好；再者，鉴于轻金属有如前所述那种化学反应性能高的特点，故用此制成的航天设施在太空航行时因无空气不会发生化学反应，而当其返回地球时因通过大气层故会发生强烈反应一一迅速燃烧掉，从而避免其残片危险地散落到地球上破坏环境。

开发如此有前景的材料确实是既诱人又不易实现。为此，科克斯组织了一批有志于此项课题的工程系研究生组成研究小组，边学习边研究。他们制成了一个能耐受145分贝高音平值、和110"F~-296°F温度的20英吋宽×15英吋高的熔罐，希望能用于太空制取金属泡沫材料。

美国宇航局的要求是苛刻的：此项试验不许使用航天器中的能源；不得占用宇航人员；整个试验过程应操作简单，只用一只开关即实现全部试验控制。

研究小组经多方设计，最后终于推出一项满意的方案：在石英玻璃罐中，盛装镁、锂、铝、氢化物等多种轻金属混合物：以电池为动力，在太空无重力条件下将各种金属加热熔化，同时使氢化物中的氢气逸出：该氢气经由熔融金属发泡，并通过一“挤压渠道”最终模制成一种微型发泡合金杆材。

然而不幸的是，此套装置装机飞行后因飞机失事而试验告败。

从此，美国宇航局因飞机《挑战者号》失事而对试验用设备材料更苛刻要求，尤其是那些易燃材料决不允许装机使用。事情的进展迫使研究小组重新考虑设计方案。

首先，他们采用了特氟隆绝缘塑料管去替代原设计中的易燃热缩管部件；其次，为了保证安全性能，他们决定将发泡罐采用全真空密封形式；第三，考虑到宇航局的检验师们在航天飞机发射前要对密封罐开盖抽检真空度指标，他们准备好双份同样系统，为的是在抽检不合格情况下有备品替换。

科克斯教授最终将6个密封罐连同一部已事先在杜克大学地下实验室中装调完毕的有源真空泵系统联装在一起（事实上真正用于试验仅需3个密封罐即可，多余的3个是供检验师开盖检验真空度指标用）。

1990年春季，《选萃》杂志社又向美国宇航局争取到一次于当年8月份随机携带此试验装置到太空中试验的机会，此机会因故延至1991年5月份。

科克斯教授终于亲眼看到了自己的试验设备按期送上了哥伦比亚号航天飞机的载货舱。他焦急地等候航天飞机返航后试验结果的揭晓……。

飞机返航数星期后，科克斯如愿以偿地见到了试验的结晶——3小条；形状泡沫合金材料。因配料不同，它们分别是镁铝合金、镁锂合金、铝镁锌合金。科克斯随即将材料带回实验室测试弹性、强度等性能。美宇航局也参与了测试材料抗高速粒子撞击性能的有关工作。

美宇航局支持科克斯教授再一次进行这项太空制取新材料的试验。于是在1991年6月5日这天，哥伦比亚号再次从肯尼迪航天发射中心升空。当宇航员轻轻揿下一只开关时，试验装置迅速启动工作。随之而来的，就是这种超轻泡沫合金新型航天材料的正式诞生过程…… 。

[OMNI，1991年11月]