太空中没有水和空气,为什么在真空环境下航天器还会腐烂? 太空中没有水也没有空气,为何航天器还会生锈?

作者&投稿:稻树 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

为何铁那么爱生锈呢?这是因为铁元素的化学形式非常活泼,当铁与氧相遇的时候,就会产生化学反应变成氧化铁,也就是我们常说的“铁锈”。铁锈作为一种红色的物质,它本身并不是特别坚硬,一般是可以去除的,不过,如果铁锈太厚了,就很难去除了。

不过,令很多人不解的是,我们发射到太空中的航天器,并不是铁做的,而且在太空中既不存在含有氧气的空气,也不存在水源,为何航天器也非常容易被腐蚀呢?这是因为太空中的环境非常恶劣,地球环境与太空环境相比,简直可以用“天堂”来形容,特别是完全真空的太空环境,对于航天器来说,可是非常可怕的“头号杀手”。

我们都知道美国和俄罗斯曾经发射过一个叫做“和平号”的空间站,不过在短短10余年的时间中,“和平号”空间站就发生了大大小小超过2000多次的故障,并且经过检测,“和平号”空间站的外部超过70%的部位都被太空中的高强辐射给严重腐蚀了。

在太空中,虽然是真空的环境,但是却仍然存在着3个“头号杀手”,无论是航天器还是宇航员等等,只要进入到太空之中,就要穿戴好防护措施,否则非常容易“就地正寝”。首先,第一个威胁就是太空中的超强辐射,对于人类来说,我们是看不到宇宙辐射的,而且在地球上,因为大气层的作用,我们也感受不到太空辐射。不过,太空中的环境就并没有那么乐观了,即使都穿着厚厚的宇航服,也难逃太空辐射的伤害。


那么,太空辐射是如何产生的呢?简单来说,当宇宙大爆炸的时候,太空辐射就已经产生了,同时,很多天体也都在源源不断地向外发射着各类的电磁波和辐射,这就导致宇宙中充满了各类射线,航天器也难逃被伤害的命运。

第二点,虽然太空中不含有氧,但是航天器是从地球上发射的,当它脱离地球的时候,在进入太空之前,自身就会携带大约80%的氧,而氧元素可以让航天器从离开地球的那一瞬间,就开始氧化,特别是当航天器高速运转的时候,与氧元素之间的作用会更加剧烈,这就导致航天器会产生特别明显的腐蚀。

第三点,宇宙的中的温度是非常极端的,不是上百度的高温,就是零下数百度的极度严寒,因此,航天器在这种恶劣的环境中,也会因为温度的变化发生很严重的腐蚀。看到这里,相信大家都明白为何真空环境配备稀有金属材料的航天器也会被腐蚀了吧,不过,科学家们一直都在研制更加耐腐蚀、抗高温的航天材料,相信未来会攻克这一难关。



我们发射到太空中的航天器,并不是铁做的,而且在太空中既不存在含有氧气的空气,也不存在水源

生锈是一种非常常见的化学反应,一般铁制品爱生锈,都是因为和空气中的氧发生了化学反应,导致氧化现象的发生。同时,遇水也会生锈,是因为水中同样也含有氧元素。

对于人类来说,我们是看不到宇宙辐射的,而且在地球上,因为大气层的作用,我们也感受不到太空辐射。

经过检测,“和平号”空间站的外部超过70%的部位都被太空中的高强辐射给严重腐蚀了。

为什么太空中既没有水也没有空气,航天器还会生锈?~

腐蚀是人们日常生活中的一种常见的现象,无论是金属还是木制品,随着时间的推移,它们都离不开被腐蚀掉的命运,就算是在自然界中难以降解的塑料品,也会在微生物的“啃食”下被慢慢侵蚀掉。而金属类物品的腐蚀主要体现在化学反应上,就比如铁在水和氧气的作用下会一点点地生锈,但这类情况却不仅局限于地球。



就算是在外太空没有水和空气的情况下,金属也会被腐蚀掉,而且情况还远比地球要严重,那么,究竟是什么导致了这类现象的发生呢?科学家认为是以下三种物质在“啃食”着航天器。


第一种是辐射。辐射在宇宙中几乎是无处不在的,它既包括宇宙在大爆炸之后所残留的能量,也涵盖了各大天体在相互碰撞或者超新星的形成过程中所放出的高能辐射,而就算是我们赖以为生的太阳,也在时刻将强大的辐射能辐射到地球上来。

值得一提的是,生活在地球上的生物之所以没有受到来自辐射的不良影响,主要是因为地球拥有一层厚厚的大气层,这层物质既保证了人体不会被辐射伤害,又能让太阳光穿过地球继续发光发热。


最后一种则是温度。自宇宙大爆炸起,太空的温度就一直在不断地降低,如今的太空温度已经低至零下270.3度,而极端温度环境会影响航天器材料的应变力,从而使得航天器的材料变脆、老化甚至是脱落。

其实我们日常生活中看到的生锈现象是一种氧化反应,这是一种非常自然的现象,从本质上来讲,这做得到化学反应基本上是不可避免的。任何的金属在空气中长久的暴露都会发生腐蚀的现象,也就是所谓的生锈。可以说这是自从钢铁诞生以来,人类一直头疼的一个问题,毕竟金属腐蚀问题和金属生命的问题一直困扰着人类的发展,甚至导致他们损失了很多的财产。
但后来随着科学的发展,一些高科技逐渐加入到了金属当中,让他们不再那么容易腐蚀我们日常生活中所见到的不锈钢,就是这样的产物。而更高科技的东西也被运用到了航天器当中,但是在太空当中,这些金属也是照样会被腐蚀的,而且也是一个不可避免的过程,科学家想尽了办法也没有阻挡在太空中航天器上的金属被腐蚀。
我在最开始也说了,我们日常中见到的生锈现象是氧化反应太空中,虽然不会进行氧化反应,但是却有很多的辐射。而这些辐射我们之所以感受不到,是因为大气层帮我们阻挡了很多,但是在外太空这些航天器的金属直接暴露出来,面对的则是很强的辐射,所以就会对这些金属造成损伤。
还有一个就是宇宙的温度,要知道航天器如果跟随地球运转的话,那么有的时间会被太阳照射,有的时间则处于另一面,它的温差是特别的大,而太空中变温度已经低于零下270摄氏度。剧烈的温差会导致这些金属出现强烈的应变能力,其实最早的航天器在太空中根本没办法,待很长的时间就会报废,而现在随着科技的发展,我们已经可以建造在太空中待上数十年的太航空太空站。当然这中间也需要进行多次的维修,所以想要在太空混日子,所以说是一件极为耗费钱财的事情。

你好。请问:为什么宇宙是真空的、没有空气??
答:因为地球具有地心引力,它将这些空气紧紧的抓住在地表,所以地表空气不会飘溢出去,从而使地球表面有厚厚的大气层。物理上的真空是这个概念:指没有任何实物粒子存在的空间,但什么都没有的空间是不存在的。而假设你把一个空间的气体都赶跑,会发现还是不时有基本粒子在真空中出现又消失,无中生有。物理...

太空中没有水和空气,为什么在真空环境下航天器还会腐烂?
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宇宙为什么是真空,为啥那么浩瀚,望不到边际呢?
答:普通人的理解,真空的意思就是没有一点空气的空间,是真正空了;理论上真空的意思就是没有任何实物质的空间,并不是没有空间和什么也不是的意思,是真正的空间的意思;而在现代科学研究上认为真空并不空,真空里面充满了虚粒子和能量,也不是什么也没有的意思。题主的意思应该就是太空中为什么不像我...

为什么在真空环境下不可能出现水(大部分说水会沸腾蒸发,求用通俗的语...
答:1:如果在有水的空间里,不断的想把空气抽为“真空”,其结果是水在不断的汽化(主要是以液体表面汽化--蒸发的形式),最后达到“真空”时,已经没有水了。水蒸气也被抽出去了。 2:如果在已经达到“真空”的空间里,忽然释放一些水,那么,水将会很快的汽化(液体内部和表面同时汽化--沸腾的形...

地球的大气层,为什么可以存在于太空的真空环境中?
答:地球大气层以外的宇宙环境是真空,地球和宇宙也没有什么隔绝开来,为什么大气层的空气不会跑到宇宙中呢?因为有了大气层的保护,地球才能繁衍出生命,让地球充满了生机。可以说是地球繁衍出生命的必备条件,因为有了大气层存在,它能让地球的水资源不停的循环,能为地球上的生物抵挡太阳辐射,能让地球的...

太空为什么没有空气?
答:1、外太空主要以氮气,氢气和甲烷为主。因为太空处于真空状态,连空气都没有。2、太空的温度接近绝对0度,也就是-273度,如果有氧气,氧气也将处于固体状态,不能叫氧“气”。3、这要从宇宙的起源说起。关于宇宙的起源有很多种说法,其中有一种是大爆炸说,意思是说宇宙是由大爆炸形成的。空气里的...

真空里面什么都没有吗,真空是什么组成的!
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太空是真空,为什么地球大气却没有被吸走?爱因斯坦又怎么解释?
答:就像倒一瓢水,它自然就在中心附近蓄积!所以空气呆在这个凹陷内非常自然的,而从这个凹陷跑出来需要输入能量让它们加速逃离,因此这就是它们宁愿积聚在一起产生很高的大气压也不愿意跑到空空如也的太空,这就是地球为什么能吸住空气的真正原因!

太空是真空,为什么地球大气却没有被吸走?爱因斯坦又怎么解释?
答:这么高压力的大气为什么没有被真空吸走?天体为什么能吸引住大气?古希腊人认为,世界由土、水、气和火四种元素所组成,四种元素中,土和水比较重,其天然处所在下因而它们有向下的天然运动;气和火比较轻,其天然处所在上,因而它们有向上的天然运动!这是古希腊人早期对于物质的理解,其实这也将引力也...

太空中为什么没有空气?
答:空气是气体,也是好多种气体的混合物比如洋气和氦,地球引力把气体围绕在地球表面,重的在下面如氧气,而轻的在上面如臭氧层,太空就是太空当然也没有空气所以叫真空。从宇宙的起源说起,关于宇宙的起源有很多种说法,其中有一种是大爆炸说, 意思是说宇宙是由大爆炸形成的。空气的主要成分是水分子和...