国际空间站生锈了！太空没有空气，为什么不锈钢都会锈？

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导语：

在太空中，人们普遍认为没有空气，因此不会发生金属生锈的现象。然而，国际空间站的一项惊人发现却颠覆了这一观念。本文将带您深入了解太空中的铁锈之谜，为您揭示金属与原子氧的不寻常亲密关系。

在我们的日常生活中，铁锈是一个司空见惯的现象。这是因为铁暴露在空气中，与氧发生反应后，会产生红色的氧化铁，也就是我们通常所说的铁锈。而要防止铁锈产生，最简单的方法就是不让它接触到氧气，例如涂上一层防锈漆。但如果我们把这个问题放在太空中，是否还会有相同的规律呢？

国际空间站的一项意外发现给出了答案。与地面上的情况不同，太空站的表面不会直接暴露在地球的大气中，因此人们普遍认为金属构件不会在那里生锈。然而，事实却让人大跌眼镜。国际空间站的宇航员出舱时，他们需要推开一个舱盖，而这个舱盖的边缘却被深色污迹覆盖，与周围的白色盖布形成鲜明的对比。进一步放大观察，这些深色污迹竟然是铁锈！

这个舱盖主要用来保护宇航员出舱口，避免微流星和其他微小空间碎片的撞击。尽管它没有密封性能，但在周边装有几块磁铁，平时这些磁铁吸住出舱口的铁圈，而宇航员出舱时只需打开内部的密封舱盖，然后将这个保护盖向外推开。这个舱盖的边缘是由不锈钢制成的，然而，正是这个不锈钢边缘在太空中生锈了，并且被记录了下来。

那么，为什么太空中的不锈钢会生锈呢？一般来说，太空被认为是真空的，没有空气，因此不应该有氧化反应。然而，在国际空间站周围，实际上依然存在着空气，虽然非常稀薄。国际空间站和大多数卫星都在距离地面400公里左右的高度运行，这个高度在地球大气层中被称为热层。尽管这个高度已经超出了对流层，但仍然有极少量的空气存在。

空间站在轨道上运行时，会受到空气阻力的影响，因此需要定期升轨以保持轨道高度。在这个高度，每立方厘米约有3.8 × 10^(-12)千克的空气，其中大约90%是氧原子。而这些氧原子在空间站以每秒7.6公里的速度飞行时，会不断地撞击空间站的表面。

与地面上的氧气不同，原子氧更加活泼，容易氧化金属，包括不锈钢。这种现象被称为“空间腐蚀”，早期的航天器经常因此而受损。为了应对这一问题，科学家在航天器表面镀上了一层薄薄的金，并进行了润滑处理，因为金不会被氧化，从而保护了下面的铁材料。

总结：

虽然太空被认为是真空的，但实际上在距离地面400公里的太空中，仍然存在着稀薄的空气，其中包括大量的氧原子。这些氧原子以极高的速度撞击航天器的表面，导致金属材料发生氧化反应，即所谓的空间腐蚀。因此，为了保护航天器表面不受腐蚀影响，航天器的设计和材料选择都变得至关重要。所以，即使在太空中，金属也会不可避免地面临生锈的挑战。

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