Зварювання у космосі: чому метали самі прилипають один до одного? (3 фото)

У космосі людина стикається з несподіваними ефектами. звичні речі починають поводитися абсолютно неправильним чином.





Одним із таких феноменів є холодне зварювання — метали раптово спаюються між собою без жодних видимих ​​причин.

Якщо Землі, щоб створити зварне з'єднання потрібно спеціальне обладнання, електроди, дріт, температура та енергія, то в космосі воно може утворитися само собою.

І створити безліч проблем для астронавтів та дослідників.

Що є холодним космічним зварюванням?

Які проблеми через неї виникають?

Чи можна запобігти утворенню спонтанного зварного з'єднання в космосі?

30 років тому НАСА запустило у бік Юпітера зонд Галілео. Але при підльоті до об'єкта 3 з 18 ребер спеціальної антени для передачі даних відмовилися розкриватися.

Нічого не допомогло. Дослідникам на Землі довелося задіяти малу запасну антену та задовольнятися найгіршою якістю даних.

У 1965 році перший американський астронавт вийшов у відкритий Космос. Коли його роботу зовні було завершено, він не зміг закрити зсередини люк, використаний для виходу. А це створювало загрозу життю. Довелося підключитися до всього екіпажу. Тільки об'єднаними силами, з великим трудом їм вдалося закрити люк.



Шлюзовий люк МКС

Через деякий час за планом астронавти мали викинути. із корабля непотрібне обладнання. Але вони просто не ризикнули більше відкривати підступний люк.

Причиною цих та інших подібних випадків у космосі вважають спонтанне холодне зварювання.

Але що змушує метали раптово спаюватись між собою?

Метали мають кристалічну атомну структуру. По кутах ґрати знаходяться позитивно заряджені іони. А ось електрони перебувають у вільному русі, переміщаючись шматком речовини.

У земних умовах їх вихід межі металу обмежений, оскільки довкола знаходяться частинки газів атмосферного повітря. Особливу роль відіграє кисень. Через нього на поверхні багатьох металів постійно присутня найтонша плівка, що окислилася, — оксид.

Ще у XVIII столітті дослідники припустили, що якщо прибрати шар газу і запобігти окисленню, то частинки з одного шматка металу зможуть проникнути до іншої. І навпаки. Таким чином, створиться Надзвичайно міцна молекулярна зв'язок — холодне зварювання.



Апарат для вакуумного зварювання

У XX столітті низка експериментів підтвердила ці припущення. Зварювання у вакуумі стали використовувати у низці галузей промисловості.

А ось у космосі вона іноді створює проблеми із раптовим утворенням непотрібної сполуки.

Там роль грає як природний вакуум, а й висока чистота поверхні металу.

Усвідомлення проблеми допомогло шукати шляхи її вирішення.

При проектуванні рухомих металевих об'єктів та деталей космічного корабля або зонда використовують матеріали, не схильні до спонтанного зварювання між собою. Для додаткового захисту металів покривають спеціальними складами мастилами, що запобігають взаємообміну. електронами.