Hiện tượng kỳ lạ xảy ra với kim loại trong vũ trụ

08:20 09/06/2024

Trong môi trường chân không ngoài vũ trụ, những mảnh kim loại cùng loại có thể nối lại với nhau do hiện tượng hàn nguội, gây rắc rối lớn.

Con người đã khai thác và sử dụng kim loại suốt hàng nghìn năm. Trong thời hiện đại, con người học được cách khiến chúng chống chịu tốt hơn với những tác động của môi trường. Nhiều người có thể cho rằng trong môi trường chân không ngoài vũ trụ, kim loại sẽ hoạt động tốt hơn mà không bị rỉ sét hay xuống cấp. Nhưng thực tế, môi trường chân không cũng mang tới nhiều vấn đề, thậm chí có thể gây hậu quả nghiêm trọng cho các nhiệm vụ không gian.

Việc nối liền các mảnh kim loại với nhau rất hữu ích. Từ rất lâu trước đây, con người đã nối kim loại bằng cách hàn. Quá trình này đòi hỏi nhiệt độ cao, nấu chảy một hoặc cả hai mảnh kim loại, ghép chúng lại với nhau và để nguội.

Hiện nay, thế giới tìm ra nhiều phương pháp khác để hàn kim loại. Hóa chất, áp suất và các phương pháp phân tử cũng có thể giúp nối kim loại với nhau. Đặc biệt, có một phương pháp có thể diễn ra trong môi trường chân không ngoài vũ trụ: hàn nguội.

Trong hàn nguội, người thợ không cần nung chảy kim loại để nối chúng lại. Nhưng kỹ thuật này có một số yêu cầu nhất định. Ví dụ, kim loại phải cùng loại. Chúng cũng cần sạch sẽ, phẳng và được đặt trong chân không. Khi các kim loại tới gần nhau, lực Van der Waals giữa các nguyên tử trở nên mạnh hơn. Lực này không mạnh bằng liên kết hóa học nhưng có thể giúp kéo gần kim loại lại. Khi các bề mặt tiếp xúc, chúng sẽ hàn lại với nhau.

Hãy lấy hai miếng vàng làm ví dụ. Chúng được đặt cùng nhau trong chân không, không có gì ở giữa. Nguyên tử vàng trên bề mặt miếng này sẽ chạm vào nguyên tử vàng trên bề mặt miếng kia. Những nguyên tử đó sẽ cảm nhận được sự tương tác với miếng vàng còn lại, đồng thời cảm nhận được sự tương tác với các nguyên tử vàng ở sâu hơn trong chính miếng vàng của chúng. Chúng không thể phân biệt giữa miếng thứ nhất và miếng thứ hai nên sẽ liên kết với nhau bằng liên kết kim loại.

Trong nhiều trường hợp, ở quy mô lớn, không thể chỉ cho các miếng kim loại chạm vào nhau là chúng sẽ được hàn nguội. Thực tế phức tạp và khó khăn hơn lý thuyết. Cần một mức áp suất nhất định để hiện tượng hàn nguội diễn ra. Nhưng ở cấp độ nano, người thợ có thể tạo ra những mối hàn sợi nano vàng khá chắc chắn, thậm chí khó có thể tin rằng chúng từng là những mảnh khác nhau.

Dù rất khó, hàn nguội ở quy mô lớn vẫn có khả năng xảy ra trong tình huống thực tế. Thậm chí, hiện tượng hàn nguội ngoài ý muốn sẽ mang đến rắc rối không nhỏ cho nhiệm vụ ngoài không gian, ví dụ như cửa của khoang kín khí đột nhiên đóng lại.

Theo báo cáo của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), tàu vũ trụ Galileo bay đến sao Mộc vào những năm 1990 đã không mở được ăng-ten định hướng do hàn nguội. Sự tương tác giữa các nhánh của ăng-ten, vốn bị khóa trong quá trình phóng, khiến chúng hàn lại với nhau. May mắn là điều này không đặt dấu chấm hết cho nhiệm vụ vì con tàu còn một ăng-ten dự phòng nhỏ hơn được mở thành công. Tuy nhiên, tàu Galileo đã không thể thu thập nhiều dữ liệu như mong đợi.

Loại trục trặc này có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng hơn cho các nhiệm vụ không gian, đặc biệt là với những nhiệm vụ có phi hành đoàn. Do đó, hàn nguội là điều mà các cơ quan vũ trụ luôn phải tính đến. Càng hiểu rõ về hiện tượng này, các nhiệm vụ không gian sẽ càng trở nên an toàn hơn.

Thu Thảo (Theo IFL Science)

Có thể bạn quan tâm
Cách cảnh sát truy bắt tội phạm thời xe điện: Đợi hết pin là ập đến bắt giữ

Cách cảnh sát truy bắt tội phạm thời xe điện: Đợi hết pin là ập đến bắt giữ

10:40 11/04/2024

Cảnh sát đã 'bắt kịp' một chiếc xe điện Tesla bị lấy trộm sau khi xe hết pin.

Xã Thổ Châu lần đầu tiên xuất hiện thuỷ triều đỏ

Xã Thổ Châu lần đầu tiên xuất hiện thuỷ triều đỏ

13:10 13/06/2024

Người dân địa phương ghi nhận được cảnh thuỷ triều đỏ xuất hiện ở khu vực bãi Mun (Thổ Châu, Phú Quốc), lan rộng ước khoảng 1.000m2.

Xe máy điện bốc cháy lúc sạc, cảnh sát Anh lên tiếng cảnh báo

Xe máy điện bốc cháy lúc sạc, cảnh sát Anh lên tiếng cảnh báo

08:30 20/05/2023

Video cho thấy xe máy điện đã bất ngờ phát nổ khi đang sạc pin bên trong một ngôi nhà ở Anh.

Thủ tướng: 'Ý kiến nhà khoa học ở nước ngoài giúp có cách tiếp cận mới'

Thủ tướng: 'Ý kiến nhà khoa học ở nước ngoài giúp có cách tiếp cận mới'

13:10 10/03/2024

Mỗi trí thức, nhà khoa học kể câu chuyện nhỏ nhưng lại ý nghĩa rất lớn, giúp các lãnh đạo có thêm tư duy, phương pháp luận, cách tiếp cận vấn đề mới, theo Thủ tướng.

Cận cảnh ôtô, xe máy chôn vùi dưới lớp bùn cát đỏ ở Mũi Né

Cận cảnh ôtô, xe máy chôn vùi dưới lớp bùn cát đỏ ở Mũi Né

10:40 21/05/2024

Mưa lớn lúc rạng sáng 21-5 khiến một mảng cát đỏ thuộc dự án Sentosa Mũi Né bị xé toạc, cuốn trôi xuống dưới làm ngập xe cộ, chia cắt đường ở TP Phan Thiết, Bình Thuận.

Giáo sư Việt săn tìm 'hạt ma quái'

Giáo sư Việt săn tìm 'hạt ma quái'

12:20 14/05/2024

GS.TS Phùng Văn Đồng cùng cộng sự phát hiện ra mô hình có thể dự đoán khối lượng neutrino và sự tồn tại phổ biến của vật chất tối nhằm khai phá những bí ẩn vũ trụ.

Ra mắt Bảo tàng đa dạng sinh học cấp tỉnh đầu tiên cả nước

Ra mắt Bảo tàng đa dạng sinh học cấp tỉnh đầu tiên cả nước

13:30 15/05/2024

Bảo tàng đa dạng sinh học có chức năng nghiên cứu, sưu tầm, lưu giữ, bảo quản, trưng bày, xây dựng, quản lý và khai thác cơ sở dữ liệu, tư liệu, mẫu vật về tài nguyên đa dạng sinh học của tỉnh; phục vụ công tác quản lý, nghiên cứu, giáo dục, truyền thông nâng cao nhận thức về đa dạng sinh học.

Chim công 4kg bay lạc vào nhà người dân ở TP Thủ Đức

Chim công 4kg bay lạc vào nhà người dân ở TP Thủ Đức

16:40 24/04/2024

Thấy con chim công có bộ lông màu trắng không thể bay đi được, nên người dân ở TP Thủ Đức đã đem con chim vào nhà rồi giao cho kiểm lâm chăm sóc, cứu hộ.

Tiến sĩ người Việt làm cảm biến phát hiện khí amoniac trong hơi thở

Tiến sĩ người Việt làm cảm biến phát hiện khí amoniac trong hơi thở

08:30 07/02/2024

TS Nguyễn Chung cùng các cộng sự tại Australia đã phát triển thành công cảm biến siêu nhỏ có khả năng phát hiện khí amoniac trong hơi thở, cảnh báo các vấn đề về sức khỏe.

Co loi xay ra
Co loi xay ra