Ученые объяснили, почему металлы в космосе свариваются без нагрева
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Особенности этого процесса раскрыли инженеры и материаловеды, а подробный разбор механизмов необычного сцепления опубликовал научно-популярный ресурс Live Science.
На Земле практически любая металлическая поверхность покрыта тончайшим слоем оксида толщиной всего несколько атомов, который образуется при контакте с кислородом. Эта невидимая пленка работает как изолирующая обертка. В космосе же оксидная пленка не может восстановиться из-за отсутствия воздуха, а экстремальные условия только способствуют сварке. На микроскопическом уровне любая металлическая поверхность похожа на крошечные горные хребты.
Когда детали прижимаются друг к другу или вибрируют, эти пики сминаются и сдвигаются, полностью разрушая земной защитный слой. Солнечная и ионная радиация на орбите также «соскабливают» остатки оксидов, оставляя атомы полностью обнаженными и готовыми к связи. Самыми опасными в этом плане считаются золото и платина, которые в принципе не образуют оксидного слоя даже на Земле, а мягкость золота позволяет ему идеально принимать форму любой поверхности и мгновенно прилипать к ней.
Для инженеров космической отрасли это явление давно стало серьезной угрозой, способной заклинить люки, заблокировать развертываемые конструкции или намертво зафиксировать крепежные элементы. Из-за холодной сварки в свое время пострадал знаменитый зонд NASA Galileo, запущенный в 1989 году к Юпитеру. Вибрации при старте и потеря смазки привели к тому, что детали его сложенной остронаправленной антенны лишились защитного слоя и сварились между собой в вакууме, из-за чего в 1991 году она так и не смогла полностью раскрыться.
Чтобы защитить технику от самопроизвольного склеивания, специалисты применяют анодирование для создания искусственного прочного оксидного слоя и покрывают движущиеся части сухими смазками вроде дисульфида молибдена. Другим эффективным методом служит совмещение разнородных металлов с отличающейся кристаллической структурой, чья атомная решетка не позволяет электронам легко перемешиваться. При этом перед отправкой в космос все оборудование обязательно проходит жесткие тесты на вибростендах и в вакуумных камерах, поскольку при сильном трении холодная сварка может заклинить болты даже в лабораториях на Земле.
Telegram 
Дзен 
VK Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия началась в 2018 году. На видео, созданном из кадров с бортовых камер, можно проследить восьмилетний путь зонда BepiColombo.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии