一项新的研究发现,国际空间站很容易受到以超音速穿越太空的微粒的攻击。

麻省理工学院的科学家开发了一种相机,可以完美地看到碎片撞击金属表面时发生的过程轨道前哨.然后,他们使用这些数据来预测粒子何时会“反弹、粘住或从表面撞击物质以削弱它”。

研究详情出现在杂志中自然通讯

微粒:好与坏

以超音速运动的微粒也不全是坏事;高速微粒撞击在许多情况下都是有用的,例如清洁表面或切割材料。例如,喷砂,以疯狂的高速发送微粒,以使粗糙的固体物体变得光滑。在许多情况下,快速移动的微粒可以增强金属表面。

一般的理解是,在工业应用中,速度越高,效果越好。然而,微粒也可能非常危险。

研究人员想知道,在什么情况下,微粒的撞击不再有效地作为涂层或加强剂,而是开始破坏物体的表面。

“我们想了解这些侵蚀过程发生的机制和确切条件,”所述这项研究的主要作者Mostafa Hassani-Gangaraj说。

微粒Vs.国际空间站

在实验中,研究小组用锡作为模型国际空间站表面还有更小的锡颗粒,大约是头发厚度的十分之一。科学家们还用一束激光来加速粒子,用另一束激光在粒子撞击时照亮它们。

然而,挑战在于记录实验过程。麻省理工学院的研究人员创建了一个微粒撞击测试平台,可以记录每秒高达1亿帧的撞击速率。

该研究利用从研究中积累的数据来预测国际空间站表面对以特定速度运动的粒子的反应。他们推断,一个以每秒近100米的速度运动的微粒可以导致材料的降解。一个以每秒近1公里的速度运动的微粒可以对航天器和卫星造成严重损坏。

研究人员希望他们的发现可以用于改善侵蚀保护,无论是在地球上还是在外太空。

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