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 Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Сотрудники факультета экономических наук НИУ ВШЭ показали, что точность прогноза рождаемости в России можно улучшить почти в полтора раза, если добавить в модель динамику поисковых запросов по темам, связанным с беременностью и родами. В наиболее эффективных моделях ошибка прогноза снижается с 4,6 до 3,2%.
Ученые записали активность одиночных нейронов гиппокампа у пациентов в состоянии глубокой анестезии. Эксперимент показал, что даже под наркозом мозг не просто слышит звуки, но и улавливает смысл, отличает части речи и предсказывает следующее слово. Открытие меняет представления о границах бессознательного восприятия.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Астрономы провели длительную радиодиагностику межзвездного объекта 3I/ATLAS и не нашли признаков искусственных технологий. Наблюдение окончательно подтвердило естественную природу ледяного тела, хотя ученые изначально не ожидали сенсации.
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