想问个太空氧原子的问题,专家请进。

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/04 18:06:15
都说低轨道上的氧原子对航天器表面有腐蚀作用,相必这个问题已经有不少研究。我想知道那些发生碰撞的氧原子会被固体表面完全吸收吗?还是会像弹珠一样反弹出去?如果是的话,那么反弹的速度会有多快?都说低轨道上的氧原子对航天器表面有腐蚀作用,相必这个问题已经有不少研究。我想知道那些发生碰撞的氧原子会被固体表面完全吸收吗?还是会像弹珠一样反弹出去?如果是的话,那么反弹的速度会有多快?
我是砖家,我进来不会
有可能发生反应被结合(概率很小),有可能被反弹,但反弹的方向是随机的,速度跟原来的速度差不多,单个原子的速度是随机的,很难被测量,大致1000米每秒吧。

以上回答不保证正确,仅以我有限的高中物理化学知识推测。
这个氧腐蚀需要一个比较高的浓度,而且你说的氧原子碰撞被表面吸收完全是不成立的
铃科百合子 发表于 2013-9-6 05:50
这个氧腐蚀需要一个比较高的浓度,而且你说的氧原子碰撞被表面吸收完全是不成立的
怎么不成立阿?无非是需要积累过程而已.

铃科百合子 发表于 2013-9-6 05:50
这个氧腐蚀需要一个比较高的浓度,而且你说的氧原子碰撞被表面吸收完全是不成立的


氧原子能撞的也是原子,你怎么说氧原子撞到了表面??呃,那啥。。。回复错楼层了。。。回的下面那层的。。。
铃科百合子 发表于 2013-9-6 05:50
这个氧腐蚀需要一个比较高的浓度,而且你说的氧原子碰撞被表面吸收完全是不成立的


氧原子能撞的也是原子,你怎么说氧原子撞到了表面??呃,那啥。。。回复错楼层了。。。回的下面那层的。。。
starsea 发表于 2013-9-6 08:34
怎么不成立阿?无非是需要积累过程而已.
太空氧浓度显然没地面高,温度低,速度显然比地面低的多,氧化作用显然比地面弱的多的多。。。
怎么不成立阿?无非是需要积累过程而已.
兄弟,这是初中物理就应该懂得东西啊
从辐射防护的角度来说,带电粒子影响物质的物理性质,比如损耗什么的,一般是与物质相互作用,发生能量沉积事件,导致物质产生电离和激发,从而影响物质的物理性质。  
氧原子这种重带电粒子来说,散射的概率很小,应该是穿过去或者损失在里面了。
铃科百合子 发表于 2013-9-6 13:14
兄弟,这是初中物理就应该懂得东西啊
您是说氧分子才能反应?

odahill 发表于 2013-9-6 09:43
太空氧浓度显然没地面高,温度低,速度显然比地面低的多,氧化作用显然比地面弱的多的多。。。


空间中的氧主要以原子的形式存在。原子氧的氧化能力比分子氧强很多。它的通量可以达到1e13-1e15 (/cm^2/s)的数量级。原子氧与聚合物、碳等相互作用时形成挥发性氧化物;与银相互作用生成不黏合的氧化物,造成表面被逐渐剥蚀;与铝、硅等材料相互作用形成黏合的氧化物,附着在航天器表面,改变航天器表面的光学特性。原子氧的腐蚀问题是航天器——特别是载有光学设备的航天器所必须考虑的重要问题。

具体到lz的问题。碰撞的氧原子不可能被完全吸收。否则的话在轨运行几年后航天器的质量会显著改变。绝大多数会被反弹出去。反弹速度运用高中物理知识就可以计算。假定碰撞前氧原子(相对地球)静止(实际上会有热、潮汐等各种运动)。航天器速度为8km/s。碰撞后氧原子(相对地球)速度为2*8km/s。

p.s. 空间中的温度可不低。氧原子的热运动速率可要比地面高得多。
odahill 发表于 2013-9-6 09:43
太空氧浓度显然没地面高,温度低,速度显然比地面低的多,氧化作用显然比地面弱的多的多。。。


空间中的氧主要以原子的形式存在。原子氧的氧化能力比分子氧强很多。它的通量可以达到1e13-1e15 (/cm^2/s)的数量级。原子氧与聚合物、碳等相互作用时形成挥发性氧化物;与银相互作用生成不黏合的氧化物,造成表面被逐渐剥蚀;与铝、硅等材料相互作用形成黏合的氧化物,附着在航天器表面,改变航天器表面的光学特性。原子氧的腐蚀问题是航天器——特别是载有光学设备的航天器所必须考虑的重要问题。

具体到lz的问题。碰撞的氧原子不可能被完全吸收。否则的话在轨运行几年后航天器的质量会显著改变。绝大多数会被反弹出去。反弹速度运用高中物理知识就可以计算。假定碰撞前氧原子(相对地球)静止(实际上会有热、潮汐等各种运动)。航天器速度为8km/s。碰撞后氧原子(相对地球)速度为2*8km/s。

p.s. 空间中的温度可不低。氧原子的热运动速率可要比地面高得多。
欢乐多 发表于 2013-9-7 01:09
空间中的氧主要以原子的形式存在。原子氧的氧化能力比分子氧强很多。它的通量可以达到1e13-1e15 (/cm^2 ...
你确保这是完全弹性碰撞吗?
你确保这是完全弹性碰撞吗?
当然不能确保。这只是一个假设,以求将问题简化。但结果不会差太远。更真实的结果不能通过这样简单的计算获取,而要进行数值模拟。
欢乐多 发表于 2013-9-7 01:09
空间中的氧主要以原子的形式存在。原子氧的氧化能力比分子氧强很多。它的通量可以达到1e13-1e15 (/cm^2 ...
航天器的运动速度比氧原子的热运动速度高一个数量级,8km/s相当于数万度的高温
不考虑布朗运动吗?