首頁>科學>

廣闊浩渺的太空,蘊含著許多不為人知的祕密。幾十年前,人類向太空發射人造地球衛星之後,有些安裝太陽能電池翼的衛星經常會發生莫名其妙的故障。太陽能電池板在伸展的時候竟然出現自動焊到了一起。這一度讓科學家感到非常困惑。

後來科學家發現,這其實是一種在太空普遍存在的現象,名為冷焊。當然,這跟我們平時見到的冷焊不同,發生在太空中的冷焊完全是自然現象。在太空環境中,兩塊金屬如果碰撞到一起,它們就會緊緊合為一體,成為一塊金屬。這到底是為什麼呢?

實際上,包括金屬在內的所有物質,都是由原子組成的。有的物質原子結構比較鬆散,很容易和其他物質結合在一起,有的則十分牢固,比如金屬,在高溫,高壓等條件下才會加速原子分散,讓分離的物質結合到一起。在太空當中發生的冷焊,本質上也是一種加壓的“焊接”,但和我們生活中遇到的有很大區別。在太空的高真空環境下,金屬表面會失去所吸附的氣體等物質。在太空中兩塊金屬相遇的時候,原子自然就會結合在一起,這種現象叫做粘著,如果金屬表面沒有氧化膜,單純是金屬原子,那兩塊金屬就會發生整體粘著,這就是冷焊現象。

太空冷焊現象一度給人類航天器帶來了十分巨大的損失。

一開始人類並不知道這種冷焊的原理,一度有人提出了太空不適合人類探索的結論。但後來冷焊的原因找到之後,人類自然想到了應對的辦法,那就是在太空材料的表面塗上防護薄膜。這樣兩塊金屬的原子之間就產生了阻隔,也就能防止冷焊現象的發生了。

這種能夠阻斷冷焊發生的材料有很多,比如三氧化二鋁,也就是俗稱的氧化鋁,還有三氧化二鉻、二硫化鉬等,利用這些氧化物製造的薄膜,就能夠有效降低金屬之間產生的摩擦,從而有效降低航天器上的金屬部件發生冷焊。

現在,太空冷焊現象已經得到人類的開發,人類現在已經擁有了真空釺焊技術,也就是人為製造一個真空環境,在內部進行加熱焊接。這種焊接方法能夠生產出工藝水平極高的產品,尤其在一些容易氧化的金屬焊接領域,擁有廣闊的應用前景,比如航空工業、原子能工業等。

  • mRNA疫苗可誘導對SARS-CoV-2及其多種擔憂的變體的持久免疫記憶
  • 中國首個極深地下實驗室:藏於岩石下2400米處,研究物件聞所未聞