人類之所以能感受到溫度,是因為人類身邊一直都有大量空氣分子在熱運動,但在太空中每立方釐米範圍內只有10~1000個氫原子,個別「宇宙空洞」處每立方米空間甚至只有一個氫原子,這些原子雖然也會受到恆星熱輻射,而這個運動但它們實在是太少了,根本無法加熱整個宇宙空間。
因此儘管宇宙中到處都是恆星,但太空的平均溫度只有-270.3攝氏度,比-273.15攝氏度的絕對零度稍微暖和一點。
但就是在這種接近絕對零度的情況下,太空中的國際空間站卻還裝備著兩組三連中巨型散熱片,四組單中巨型散熱片。
那麼問題來了,在接近絕對零度的太空中,國際空間站為什麼還需要散熱?
下面我們來聽聽西瓜視頻創作人是如何解答的:
日常生活中的機器散熱一般採用風冷或者水冷,也就是用空氣分子和水分子來吸收熱量,再通過循環系統把熱量源源不斷的帶走,實現熱量的轉移。但太空中沒有空氣分子和水分子,所以國際空間站運行產生的熱量無法直接傳導給低溫介質來散熱,這樣一來就只有一個辦法了,那就是在空間站內部安裝冷卻液流動管道,讓冷卻液跑到發射的地方吸收熱量,然後再流到外部的巨型散熱片處,讓散熱片用熱輻射的方式,主動將冷卻液再次冷卻,然後再把流程一次次重複,從而保證空間站的正常運行。
不過需要指出的是由於國際空間站的艙段分屬不同國家,因此各艙段的冷卻液成分也都不一樣,在2010年和2013年時冷卻系統都出現了問題,最後靠艙外作業才恢復正常。
除了散熱外,太空飛行器的隔熱也很重要。2018年發射的帕克號太陽探測器,在進入工作軌道之後,近日點距離太陽僅有620萬千米,基本上算是在日冕層內飛行了,而日冕層的樹脂溫度高達數百萬攝氏度,目前最耐高溫的人造材料熔點也才4215攝氏度。
帕克號之所以能在如此溫度下工作,是因為日冕層非常稀薄,數百萬攝氏度的高溫更多指的是那些粒子運動速度,而不是宏觀溫度,所以帕克號感受到的實際溫度其實只有1400攝氏度左右。所以只要隔熱和吸熱技術到位,帕克好完全可以利用遠熱點的『涼爽』,長久在太陽身邊工作下去。
在一些科幻作品中,我們總能看見一些可以直接在外太空環境中生存的物種,但就現實而言,除了水熊蟲能在太空中搞一段時間外,其他所有地球生命都無法直接暴露在太空中生存。
基於以上缺陷,有科學家認為人類未來必然會把自己改造成半人半機械,甚至是全機械生命。因為只有這樣才能適應太空,適應比太空環境更嚴酷的其他星球。
通過上述描述,大家對這一現象應該有了一定的了解吧!來西瓜視頻,漲知識,西瓜視頻漲技能。