Войти
Коррозия в космосе - это коррозия материалов, возникающая в космическом пространстве. Вместо влаги и кислорода, действующих в качестве основных причин коррозии, материалы, находящиеся в открытом космосе, подвергаются вакууму, бомбардировке ультрафиолетом и рентгеновское излучение и заряженные частицы высокой энергии (в основном электроны и протоны от солнечного ветра ). В верхних слоях атмосферы (между 90–800 км) главную роль играют атмосферные атомы, ионы и свободные радикалы, в первую очередь атомарный кислород. Концентрация атомарного кислорода зависит от высоты и солнечной активности, поскольку вспышки ультрафиолетового излучения вызывают фотодиссоциацию молекулярного кислорода. Между 160 и 560 км атмосфера состоит примерно на 90% из атомарного кислорода.
Коррозия в космосе сильнее всего сказывается на космических аппаратах с движущимися частями. Первые спутники имели тенденцию к возникновению проблем с заеданием подшипников. Теперь подшипники покрыты тонким слоем золота.
. Различные материалы по-разному сопротивляются коррозии в космосе. Например, алюминий медленно разрушается атомарным кислородом, тогда как золото и платина обладают высокой коррозионной стойкостью. Поэтому покрытая золотом фольга и тонкие слои золота на открытых поверхностях используются для защиты космического корабля от суровых условий окружающей среды. Тонкие слои диоксида кремния, нанесенные на поверхности, также могут защитить металлы от воздействия атомарного кислорода; например, таким образом были защищены алюминиевые передние зеркала Starshine 3. Однако защитные слои подвержены эрозии микрометеоритами.
. Серебро образует слой оксида серебра, который имеет тенденцию отслаиваться и не имеет защитной функции; такая постепенная эрозия серебряных соединительных элементов солнечных элементов оказалась причиной некоторых наблюдаемых отказов на орбите.
Многие пластмассы в значительной степени чувствительны к атомарному кислороду и ионизирующему излучению. Покрытия, устойчивые к атомарному кислороду, являются обычным методом защиты, особенно для пластмасс. Часто используются краски и покрытия на основе силикона из-за их превосходной устойчивости к радиации и атомарному кислороду. Однако долговечность силикона несколько ограничена, поскольку поверхность, подверженная воздействию атомарного кислорода, превращается в кремнезем, который является хрупким и склонен к растрескиванию.
Процесс космической коррозии активно исследуется. Одна из работ направлена на создание датчика на основе оксида цинка, способного измерять количество атомарного кислорода в непосредственной близости от космического корабля; датчик полагается на снижение электропроводности оксида цинка, поскольку он дополнительно поглощает кислород.
газовыделение летучих силиконов на низкой околоземной орбите устройств приводит к появлению облака загрязняющих веществ вокруг космического корабля. Вместе с бомбардировкой атомарным кислородом это может привести к постепенному осаждению тонких слоев углеродсодержащего диоксида кремния. Их низкая прозрачность является проблемой для оптических систем и солнечных панелей. Отложения размером до нескольких микрометров наблюдались после 10 лет эксплуатации на солнечных панелях космической станции Мир.
Другими источниками проблем для конструкций, подвергшихся воздействию космического пространства, являются эрозия и повторное образование отложений. материалы путем распыления, вызванного быстрыми атомами и микрометеороидами. Другой серьезной проблемой, хотя и не вызывающей коррозии, является усталость материала, вызванная циклическим нагревом и охлаждением и связанными с ними механическими напряжениями теплового расширения.
