Ceva foarte ciudat se întâmplă cu metalul în spațiu

Timp de milenii, oamenii au fost capabili să manipuleze metalele. În timpurile moderne, am învățat modalități de a le face mai rezistente la efectele mediului. S-ar putea presupune că în vidul din spațiu, metalele ar rezista mai bine, nefiind expuse ruginii sau degradării, dar există și alte preocupări în vid. Aceste preocupări pot avea consecințe foarte serioase pentru misiunile spațiale. Ce se întâmplă cu metalul în spațiu?

Este util să îmbinăm metalele. De când oamenii folosesc metale, le-au unit prin sudură. Procesul necesită temperaturi ridicate, topind unul sau ambele metale, fuzionându-le și lăsându-le să se răcească.

• Inginerii au descoperit cum să stocheze CO2 în beton fără a-i compromite rezistența
• Cercetătorii au reușit să detecteze medicamentele prezente în sânge folosind transpirația din degete

Desigur, există și alte metode acum pentru a suda metalele. Produsele chimice, presiunea și metode mai moleculare pot realiza unirea între două metalele. Dar există și o abordare care poate avea loc în vidul din spațiu, aceasta fiind sudura rece.

Metalul în spațiu se sudează singur, fără a fi nevoie de topire

Cum se sudează singur metalul în spațiu? În sudura rece, după cum sugerează termenul, nu este nevoie să topești metalele pentru a le uni. Totuși există anumite cerințe ca procesul să aibă loc. Metalele trebuie să fie de același tip. Trebuie să fie curate, plate și în vid. Pe măsură ce metalele se apropie, forțele Van der Waals dintre atomi devin mai puternice. Aceste forțe nu sunt la fel de puternice ca o legătură chimică, dar pot ajuta la apropierea metalelor.

Odată ce suprafețele sunt în contact, sistemul se sudează. Luați, de exemplu, două plăci de aur. Acestea sunt puse împreună în vid, fără nimic între ele. Atomii de aur de pe suprafața uneia vor atinge atomii de aur de pe cealaltă. Acești atomi vor simți interacțiunile cu cealaltă placă la fel cum simt interacțiunile cu atomii de aur din plăcuța din care fac parte. Ei nu pot distinge între placa unu și doi, astfel că se unesc într-o singură legătură metalică.

În multe cazuri, la scară macro, nu poți pur și simplu să faci metalele să se atingă și astfel să le sudați la rece. Realitatea este mai complicată și mai dificilă decât teoria. Este nevoie de presiuni specifice pentru ca sudura rece să se întâmple. Dar la scări nanometrice, poți realiza suduri destul de consistente ale nanofirelor de aur care sunt aproape perfecte, abia poți crede că au fost diferite bucăți din același metal, scrie IFL Science.

Un exemplu din misiunile NASA

Dar nu ar trebui să presupunem că doar pentru că sudura rece macroscopică este dificilă, aceasta nu se întâmplă sau nu poate avea loc în scenarii reale. Un manual al Agenției Spațiale Europene (ESA) chiar raportează un caz destul de major.

Sonda Galileo, care a vizitat Jupiter în anii 1990, nu a reușit să-și desfășoare antena de viteză mare din cauza sudurii reci. Frecarea dintre nervurile antenei, care au fost blocate în timpul lansării, a dus la sudarea acestora. Misiunea avea o altă antenă, cu viteză mai mică, așa că totul a decurs bine în cele din urmă, dar acest incident ar fi putut însemna sfârșitul unei misiuni cruciale de explorare a Sistemului Solar.

Vă recomandăm să citiți și:

Erupție monstruoasă pe suprafața Soarelui! Cea mai puternică din ultimii 5 ani

Motivul sinistru pentru care nu am găsit niciodată extratereștri

Astronomii au observat lumina de la unii dintre cei mai vechi quasari din Univers

„Mâna lui Dumnezeu”, structura cosmică de-a dreptul spectaculoasă, însă deloc supranaturală