如果两块金属在太空中接触，就会熔接在一起，为什么？
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【如果两块金属在太空中接触，就会熔接在一起，为什么？】
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在太空中 ， 如果两个同类的金属相互接触 ， 很容易就会粘在一起 ， 产生这种现象的原因就是因为金属之间发生了冷焊 。 目前太空中焊接的方法有:变形焊、钎焊、冷焊、电子束焊、等离子焊弧、熔化极气体保护焊、空心阴极真空电弧焊等 。 但这些焊接方法还不够成熟现在的国际空间站还在进行“太空焊接”的研究和探索 。
在太空中 ， 如果未受保护的两块金属片相互接触 ， 它们会永久地粘在一起 。 这在地球上不会发生 ， 因为我们大气中的氧气在每个暴露的表面上形成一层极薄的氧化金属膜 。 氧化层充当屏障 ， 有效地防止金属块粘附在其他金属块上 。 然而 ， 在真空空间中 ， 没有氧化层 。 如果两块金属物体的原子相互接触 ， 你即将拥有的是一块?连续完整的金属体 。
这?两块金属直接在太空中接触 ， 它们可能会永久地粘在一起 ， 它们之间绝对没有任何东西 ， 这被称为“冷焊” 。 在我们的大气中 ， 氧分子覆盖金属表面 ， 防止直接接触 。 但在太空的真空中 ， 摩擦可以刮掉这层氧气涂层 。 这允许发生冷焊接 ， 并可能导致空间探测器仪器出现故障 。
1989年NASA发射了一颗用于观测木星及其卫星的伽利略号探测器 ， 其带有价值370万美元、5公尺宽的高功率传输天线 ， 平时处于收起状态 。 在超高真空的太空中飞行了一年多后 ， 91年4月地面控制中心打算控制伽利略号打开天线传输数据 ， 却发现天线无法打开 。 为什么呢？
排查后发现 ， 原来天线中的3根骨架因为润滑物质以及氧化物在真空环境中磨损殆尽 ， 使骨架与其他金属部件发生了冷焊现象 ， 粘结在了一起 ， 导致天线无法打开！
理查德·费曼（Richard Feynman）是这样解释的：对于冷焊现象 ， 在关于摩擦（冷焊属于摩擦磨损的一种）的讲座中 ， 曾做过一个生动的比喻：在真空中 ， 处在接触面两边的金属原子之间没有任何物质将他们隔开 ， 所以这些金属原子无法知道它们其实是属于两块独立的金属的 。 当接触区有其他原子 ， 比如氧气或者其他复杂成分的杂质层 ， 原子就会意识到它们是来自不同的部分 。
这是空间站上的一个问题 ， 在太空中使用的金属工具必须涂覆塑料或其他不会粘附的材料 。
如果你把宇宙看作一个整体 ， 那么金属物体在太空掉落时粘在一起是常态 。 只有在像地球这样特殊的地方 ， 在我们高度腐蚀性富氧的大气层中 ， 我们才能随身携带裸露的金属碎片来相互撞击 ， 而不必担心它们粘在一起导致使用不方便 。
虽然这种效果是真实的 ， 但它对于中国航天和NASA等来说可能不是问题 。 如果你把一个金属工具带到太空中 ， 它会保留它在地球上的保护性氧化层 ， 除非你花了很多精力来移除它 ， 否则你的使用不会有任何问题 。 但是该过程中的冷焊工艺用于工业应用是极好的 。
焊接如何在空间中工作 ？
在地球上 ， 如果你想让两种金属融合 ， 你必须将它们加热到熔点以上 ， 但在太空中， 情况就不同了 。1965年6月3日 ， 宇航员埃德·怀特（Ed White）在双子座4号上进行了有史以来第一次美国太空行走 ， 该太空行走通过一根长金管拴住 。 他通过从手持枪中射出加压氧气将自己推进到胶囊外 。 他非常喜欢它 ， 以至于飞行控制部门不得不命令他回到宇宙飞船上 。
回到宇宙飞船上 ， 他评论说：“这是他一生中最悲伤的时刻 。 他几乎不知道宇航舱内部接下来会发生什么 ， 宇航员面临着一个问题 ， 舱口在大约一个小时内会不会关闭 ， 双子座4号没有任何消息 。
ED White尝试与飞行控制部门通信 ， 但是实际上他已经超出了与地面的通信范围 ， 但是经过很多痛苦和努力 ， 他们强行关闭了舱门 ， 一切都很好 。 最初的任务要求再次减压 ， 在那里他们会打开舱门 ， 扔掉笨重的装备 ， 这些东西只适合太空行走 。
飞行员麦克迪维特用无线电说 ， 在任何情况下 ， 他们都不会再次打开舱门 。 飞行认为这是因为宇航员想保留EVA服和气枪作为纪念品 。 宇航员最终安全返回地球 ， 将额外的装备塞进他们狭窄的飞船的脚部 。 那么是什么原因导致舱口粘连呢？
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