עובדה #3: מתכות בחלל נוגעות? הן מתחברות לתמיד!

מתכות שנוגעות זו בזו בחלל מתחברות לתמיד, בתופעה מדהימה שאנחנו מכנים “ריתוך קר”. אצלנו בכדור הארץ, כאשר אנחנו נוגעים בשני חלקי מתכת, הם לא מתאחדים באופן ספונטני לחתיכה אחת. הסיבה לכך היא שהמתכות שלנו כאן עטופות בדרך כלל בשכבה דקיקה של חמצון, כזו שנוצרת כשהמתכת מגיבה עם החמצן שבאוויר. בנוסף, על המתכות יכולים להימצא גם חומרים מזהמים שונים, כמו אבק או מים, והם כולם יוצרים חוצץ בין אטומי המתכת ומונעים מהם להתחבר זה לזה.

אבל בחלל, הסיפור שונה לחלוטין. מחוץ לכדור הארץ, בריק הכמעט מוחלט ששורר שם, אין אטמוספרה, אין חמצן ואין מים. התנאים האלו יוצרים סביבה ייחודית שבה משטחי מתכת חשופים ונקיים לגמרי. כאשר שני משטחים כאלה באים במגע זה עם זה, האטומים הנמצאים על פני השטח שלהם אינם מזהים שהם חלקים נפרדים. במקום זאת, הם רואים אטומים אחרים המשתייכים לאותו סוג מתכת, והם נוטים ליצור ביניהם קשרים אטומיים חזקים מאוד. הקשרים האלה כל כך עמוקים, שהם הופכים את שתי חתיכות המתכת לנדבכים זהים של חומר אחד, כאילו הן נוצרו כך מלכתחילה.

התופעה הזו אינה רק מסקרנת, אלא גם בעלת משמעות רבה עבור המהנדסים והמדענים שתכננו ובנו את החלליות ואת תחנת החלל הבינלאומית. אנחנו מדברים על מבנים שעלות שיגור כל רקטה אליהם מגיעה למאות מיליוני דולרים, והם חייבים לתפקד בצורה מושלמת בסביבה העוינת של החלל. ריתוך קר הוא אתגר אמיתי. למשל, אם אסטרונאוטים היו מנסים לבנות משהו בחלל בעזרת כלים מתכתיים רגילים, קיימת סכנה שחלקי הכלים או הכלים עצמם יידבקו בטעות לחלקי החללית או אחד לשני. אנחנו למדנו שצריך לתכנן את כלי העבודה והרכיבים בחלל בקפידה, כך שימנע מגע ישיר בין משטחי מתכת חשופים ונקיים.

אחת הדרכים שבהן אנחנו מתמודדים עם הריתוך הקר היא באמצעות ציפוי מתכות בחומרים שאינם מתכתיים, או ציפוי מתכות שונות אחת על גבי השנייה, כדי למנוע יצירת קשרים אטומיים. הציפויים הללו דומים לשכבת החמצון הטבעית שיש למתכות בכדור הארץ, והם משמשים כמחסום פיזי. אנחנו רואים שהבנת התופעה הזו חיונית במיוחד בתכנון וייצור לווינים, חלליות ומשימות מחקר עתידיות במערכת השמש ומחוצה לה 🛠️. זהו עוד פרט מרתק שמלמד אותנו כמה יוצא דופן וקשה להבנה הוא הטבע מחוץ לכוכב הלכת שלנו.