在日常生产生活中，为了将两块金属连接在一起，通常采用焊接的方式，即在高温环境下使两块金属的接触面发生熔化，熔化后的部分在流动作用下就会互相接合在一起，随着温度的下降，最终实现了连接。如果在太空中将两块金属直接相接触，过不了多久它们也会发生熔合的现象，再也拿不开了，为什么在太空中没有将两块金属表面熔化，就能将它们固定在一起呢？

分子或者原子的扩散效应在宇宙间广泛存在

大家知道，温度是人类为了衡量物体组成的微观粒子热运动程度，所创造出来的一个物理标量，温度越高表明微观粒子的运动越快，反之则越慢。同时，如果向一个系统内额外输入热量，那么也会推动系统内微观粒子热运动速率的加快，从而在宏观上表现为温度的提升，反过来，如果这个系统向外散发热量，那么微观粒子热运动就会变慢，我们所监测到的物体温度就会降低。

正因为微观粒子的热运动，有着最上限和最下限的阈值，其中最上限就是运动达到光速，此时的温度称之为普朗克温度，根据现代宇宙物理学，只有在宇宙奇点大爆炸第一个普朗克时间内存在着这个温度上限，其值约为1.4亿亿亿亿度。

而最下限就是微观粒子处于绝对静止状态，此时的温度称之为绝对零度，其值为-.15摄氏度。

而在现实宇宙中，不可能存在着这个最上限和最下限所需要的条件，因此宇宙所有区域温度值介于普朗克温度和绝对零度之间。既然所有物质的组成粒子都不可能处于绝对静止的状态，那么也意味着宇宙中所有的物质，包括组成物质的所有微观粒子，都处于一定速率的热运动状态。

而微观粒子的热运动，对外则表现出一定的扩散速率，只不过气体和液体分子（或原子）扩散能力较强，固体物质中的分子（或原子）扩散速度较慢而已。

在太空中为何金属间容易熔接到一起？

在地球上，一般情况下，要将两块金属熔接在一起，需要使它们的表面温度超过本身的熔点，这样金属就会呈现流动的液体状态，就加快了表面微观粒子的扩散速率，从而在液体状态下将金属表面的微观粒子进行了重新排列，微观粒子之间的化学键也进行了相应重组，保障了在温度降低到熔点之下后，两块金属能够牢牢地固定在一起。在地球环境状态下的这种焊接，由于是在高温环境下进行的，所以称之为“热焊”。

在地球上，如果在常温常压下将两块金属贴在一起，虽然两块金属表面的微观粒子仍然进行着扩散作用，但是这种扩散的速率非常低，需要经历很长时间才能部分结合。再加上金属表面在地球大气层环境下，会发生着程度不同的氧化反应，表面会形成一层或厚或薄的氧化膜，另外，两块金属表面不可能做到绝对的光滑，所以中间也会夹着一层空气膜，因此，氧化膜和空气膜的存在，进一步抑制了微观粒子的进一步扩散。

在宇宙空间中，物质的密度极低，其中每立方厘米仅有0.1个原子水平，才是地球大气层空气密度的万亿亿分之一，几乎是真空的状态，所以两块金属在相互接触之后，就不会存在像地球上的那样，中间有空气膜的状态。假如此时两块金属表面，也没有氧化膜的“保护”，那么金属表面的原子发生扩散的速率，就比地球上要快而且明显得多。

有科学家就做过这样的实验，在太空中将两条纳米级别的金属线相连接，结果在两分钟左右，金属线的接触部分就已经开始了熔接迹象。这种在宇宙自然状态下金属的熔接现象，被称为“冷焊”，与地球上的“热焊”相比，这一热一冷，正好说明了金属熔接所需要的不同条件。

如何降低金属物品在太空中发生“冷焊”的几率？

人类向外太空发射的众多探测器，无论是探测器框架主体，还是众多监测设备，很多的制造原料都是金属，所以太空中金属的“冷焊”，对于探测器的正常运行和寿命都会产生严重的不利影响。

比如，在上世纪80年代末期，美国发射的木星探测器－伽利略号，就曾经发生过这类问题。它上面用于接收信号的几根天线，由于在到达木星之前的一年多时间里一直处于收缩状态，彼此靠在一起，最后在“冷焊”的作用下，几根天线牢牢地粘在了一起，根本无法再展开了，最后不得已启用了另外的备用天线，不过其对信号的接收和发射效率，只有主天线的百分之一，工作质量和效率打了折扣。

鉴于地外探测器在运行过程中，之所以产生“冷焊”问题，一方面源于长时间的相同金属构成的部件相连，另一方面是探测器在飞行时的振动、各部位件之间的摩擦，导致了金属表面氧化膜的磨损，同时振动和摩擦也为金属部件表面金属原子输入了能量，加剧了其热运动的能力，所以缩短了金属之间发生“冷焊”的时间。

基于“冷焊”产生的原因，科学家们一直以来，都在不断完善防止“冷焊”产生的一系列技术细节，比如相邻的金属部件，采用不同的金属或者不同的金属合金；增加金属表面氧化膜的厚度；增强探测器和零部件的抗振动能力；不断调整和优化飞行线路，维持姿态调整时的飞行稳定性等等。