你知道么？太空里也需要“防腐”！ -

标题: 你知道么？太空里也需要“防腐”！ [打印本页]

作者: leon0880 时间: 2019-2-20 09:35
标题: 你知道么？太空里也需要“防腐”！
浩瀚的宇宙中存在着无数的奥秘，它无时无刻不在吸引着人类去探索、发现。为了揭开其神秘面纱，世界各国相继借助于各种航天器访问太空，并建立了可供多名宇航员长期工作和生活的空间站。广袤无垠的宇宙是不是最理想的世外桃源呢？很遗憾，太空的真实环境非常不友好！

太空没有水，空气稀薄到几乎没有的程度，在太空邀游的航天器的“皮肤”是不是可以保持素颜了？不再像在地球上那样，不“化妆”就会失去“高颜值”，锈迹斑斑？

还真不是这样，太空环境对航天器“脸面”的伤害还是很残酷的。据介绍，科学家在火星大气上部被称为中间层的区域探测到了原子氧，另外，还发现金星表面温度高达400多度，其云层由有毒的腐蚀性较强的硫化物组成等等。由此可见，太阳系其他星球的环境对航天器也是不友好的，这些因素都会加速航天器材料的腐蚀。

那么，太空中究竟有哪些环境因素会对航天器造成腐蚀呢？

原子氧

氧主要有三种存在形式。我们呼吸的氧气分子由两个氧原子组成。地球大气的平流层里，三个氧原子结成一伙，组成臭氧分子。在地球高层大气中（距地面200千米～700千米高处），空气非常稀薄，气压约为地面气压的十亿分之一，但是这里仍然是有空气的，这里成双配对的氧气分子被太阳的紫外光拆散成形单影只的氧原子，称为原子氧。

原子氧具有极强的氧化性，可与空间飞行器的表面材料反应，将材料氧化，基本上能被氧化的材料都无法逃脱原子氧的毒手。如果航天器轨道比较低，情况更是雪上加霜，航天器将会受到原子氧和氧气分子的双重腐蚀。

太阳紫外线辐射

太阳紫外线辐射是导致材料失效的另一重要因素。紫外线虽然仅占太阳光的5%左右，但是能量却很大。在太空中，由于缺少大气层对紫外线的阻挡，航天器会完全暴露在极强的紫外线辐射之下。高分子聚合物制品吸收紫外线后，能引发聚合物自我氧化、降解，破坏聚合物的化学键，使其断裂、交联，进而导致高分子聚合物制品颜色等外观发生改变和物理力学性能发生恶变、使用寿命缩短。

此外，太空中极端的温度环境也会加速航天器材料的失效。航天器在太空中飞行，处于真空的环境下，由于没有空气传热和散热，故其受阳光直接照射的一面可产生高达100℃以上的高温，而太阳照射不到的另一面，温度则可低于-200℃。极端温度和大幅度冷热交变会影响材料中的应力，尤其在高温环境中进一步加速导致材料失效的化学反应进程，降低材料的安全服役寿命。

微流星体和太空垃圾

微流星体是太空中非常小的流星体，质量在1克左右，平均速度约为20千米/秒。太空垃圾是在绕地球轨道上运行、但不具备任何用途的各种人造物体。这些物体小到固态火箭的燃烧残渣，大到在发射后被遗弃的多级火箭、废弃的卫星等，平均速度约为9千米/秒。

微流星体和太空垃圾撞在航天器上，可以使航天器表面坑坑洼洼，像青春痘印，不仅降低了航天器的“颜值”，还会给原子氧腐蚀航天器提供了可乘之机。微流星体和太空垃圾如果正好碰上电线、电缆、压力容器，有可能造成严重的安全事故，也会给进行太空行走的宇航员带来生命威胁。

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