中文摘要

随着航天科学技术的发展，自1960年以来，空间材料科学（Space Materials Science）取得了显著进展。本文综述了空间材料科学的最新进展与未来展望，主要包括以下几个方面：用于材料研究的空间实验装置的历史演变、空间与地面材料探索的重大进展、中国空间站开展的新型研究，以及面向先进制造的未来潜在前景。文章回顾了地面和外太空获得的代表性研究成果，包括亚稳态过冷液态合金的热物理性质、悬浮液滴中的流体运动、液滴振荡、晶体成核、液/固界面迁移、快速生长动力学以及材料微观结构调控。

尤其得益于中国空间站的实验设施，中国科研人员在过去三年中开展了大量高质量的空间材料科学实验。本文重点介绍了相关成果，包括耐火合金的高过冷研究、空间流体流动下的收缩动力学、非凡的共晶生长动力学、微重力下的单晶生长、模拟独立树枝晶生长的解耦效应、不可混合合金的空间分离、润湿性行为以及空间润滑剂研究等。这些卓越成果不仅展示了空间材料科学的活力与发展潜力，也标志着空间工程和先进科学探索的重要里程碑。

Fig. 2.1. Long-term space experimental platforms : (a) Russia's Mir Space Station, (b) ISS, and (c) CSS.

文章亮点总结

1. 系统回顾空间材料科学的发展历史与研究演进
文章梳理了空间材料科学自20世纪60年代以来的发展历程，描述了用于材料研究的空间实验装置从早期到现代的演进过程，为理解该领域的发展脉络提供了清晰视角。

2. 综合总结地面与太空实验的代表性研究成果
文章回顾了在地面实验和空间环境下取得的重要科研成果，包括亚稳过冷液态合金的热物理性质、悬浮液滴中的流体行为、液滴振荡、晶体成核与相变过程、液/固界面迁移、快速生长动力学及微观结构调控机制等核心内容，展示了在极端条件下材料行为的独特规律。

3. 中国空间站实验成果成为亮点内容
得益于中国空间站提供的先进实验设施，中国科学家在过去三年中完成了大量高质量空间材料科学实验，并取得了一系列重要发现，如难熔合金高过冷、微重力下单晶生长、非混溶合金空间分离、空间润湿性行为及空间润滑材料等，这些成果在文章中被重点突出，体现了我国在该领域的科研实力。

4. 强调空间微重力环境对材料行为的独特影响
文章指出，在微重力环境下，可抑制自然对流而突出表面张力效应，这使得流体动力学、相变动力学和晶体生长等过程与地面实验有显著不同，从而为基础科学研究提供了独特平台。

5. 展望空间材料科学的未来发展方向
文章提出，随着空间平台和实验技术的不断发展，该领域将在空间制造技术、材料性能调控机制、深空探测材料体系构建等方面迎来新的机遇，并有望促进空间工程与先进科学探索领域的突破。

6. 彰显该领域在航天工程与科技探索中的重要意义
通过回顾最新实验成果，文章强调空间材料科学不仅推动了基础科学研究，还将在航天结构材料设计、深空探索任务和空间制造体系构建等实际应用中发挥关键作用，为未来太空任务提供坚实的材料科学支撑。