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没水没氧气,航天器还会生锈?都怪太空中的这些隐形杀手

2019-08-12 13:18:32

生活中很多南方人会因为潮湿空气而出现的生锈现象而烦恼,但是其实不管人们怎么折腾,即便是在无水无空气的高真空太空环境中,还是存在着生锈、腐蚀的问题。各国斥十几亿巨资为太空探索建造的航天器也逃脱不了因为生锈被抛弃的命运,而且所遭受的腐蚀程度远比在地球上的水汽腐蚀更为严重。

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太空里所谓化学腐蚀并不是普通大众所认知的化学性物质给航空器外壳造成损坏,而是太空中的辐射、温度以及地球中的氧气。辐射是造成航天器腐蚀最重要的因素之一,太空中几乎无处不存在着宇宙辐射,不同天体向外发射的电磁波、高能粒子,科幻电影中提到过的具有巨大能量的宇宙射线,以及宇宙爆炸之后所遗留下来的热辐射。

而且在这种环境下,即便是身着厚重的宇航服也不能完全抵御这些辐射的伤害。所以,别看在一些纪录片或者照片中,宇航员看似在没有重力的太空中漂浮行走不费力气,其实他们面临的危机一点也不小。

值得一提的是,地球上的生物不被太空辐射所影响主要是因为地球拥有一层厚厚的大气层,阻隔辐射又能让无害太阳光自由穿透。但是目前因为人类的活动,已经有科学家发现挪威上空的大气层中,出现了一个“大洞”并从中在不断地流出大量的氧气,这也表明大气层正被我们逐步的破坏,保护环境这件事已经迫在眉睫。

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除了这些令人胆战心惊的太空辐射之外,温度是航空器材料腐蚀的另一大杀手。别看太空看上去全是深蓝色一望无垠的冷色调,但其实经历过宇宙爆炸之后,太空的温度不仅能达到-270℃,在太阳直射时也能达到100℃以上。

反复的极端温度下,很容易会影响制造航天器材料,可能造成外壳的断裂、分层甚至脆化,极大的缩短其安全服役寿命。并且航天器执行任务的一些星球中的大气层中可能会含有不同的气体,在极端温度下很容易产生化学反应,加速航天器的外壳的腐蚀速度。

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最后一个造成航天器腐蚀的因素是大家最想不到的地球中的氧气。亚博体育88app亚博官网 亚博体育wap版虽然航天器大多数时间是在太空中执行任务,但是它的发射还是在地球完成的,在发射过程中最先接触的便是地球的低轨道地区的环境,而这里的氧气占比依旧能够达到80%。而在发射时产生的高温作用下,富含氧原子的航天器表面材料发生了氧化作用,从而导致航天器外壳的腐蚀。

而在太阳短波辐射的光致分解作用下,氧分子转变为高活性的原子氧,航天器离开地球之后又处于高真空及极低的气体总压状态下,航天器周围残留的氧原子与其他粒子发生碰撞的几率很小,导致氧原子很难再次复合成分子态,又进一步加速了外壳的腐蚀。

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虽然航天器的腐蚀给各国的研究看起来会直接带来了十几亿的巨大损失,但日常生活中的腐蚀给大众带来的损失与之相比其实更多。而航天航空技术的发展更多的还是为了改进生活中产品的技术,所以别心疼这几十亿,技术发展给普通人带来的利益会更多。

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