愛伊米

太空中,比地面更涼快?揭秘空間站怎樣保持“四季如春”

在炎熱的

夏天

,人們總是想要尋找一處涼快的場所歇息,

隨著全球變暖,

地球能夠避暑的地方逐漸變少,外太空成了一些人嚮往的地方。

太空中,比地面更涼快?揭秘空間站怎樣保持“四季如春”

太空真的比地面涼快嗎?其實還得分情況!在

冰火兩重天

的太空中,空間站是如何保持“四季如春”的?

太空的溫度

太空當中,

沒有大氣的保護

,所有的人造物體都是直接吸收

太陽的輻射

在輻射的

正面

,物體的溫度能達到100攝氏度以上,而

背面

則是能低到零下100攝氏度。

要說涼快在

某些地方

也確實比地面涼快,就是有些涼快過頭了。

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面對冰火兩重天的環境,空間站的建造也不得不使用特定的

材質

,抵禦太空中的溫度差。

空間站的建造

材料

倒是能夠經得住考驗,但是也得考慮

許多因素

,比如未來宇航員可能會登陸空間站進行補給,站內溫度必須適合

人類生存

不僅如此,在我國的航天規劃當中,

空間站要實現航天員駐留常態化和長期化

如何隔絕外界傳遞的溫度,讓空間站保持

“四季如春”

,成了科學家們要重點考慮物件。

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說不定,在更遠的未來,人類還要到外太空去避暑呢。

飛船的“防曬霜”

飛船在發射到太空之後,會立刻開始運動,這不是由於引力的作用,

而是為了讓飛船的表面都能夠均勻地接收到太陽的輻射,控制飛船表面的溫差在較小的範圍。

不過這也帶來了

諸多不便

,在神舟十二號飛船發射之前,我國的航天領域一直存在這樣一個問題。

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飛船執行任務的過程當中,面臨著多個飛船之間

重疊

在一起的情況,飛船的部分位置長期處於陰影當中,無法很好接收到來自太陽的輻射。

小部分船體

長時間

保持在零下100多攝氏度的環境當中,嚴重影響飛船的執行和裝置的

靈活性

部分船體又長期處於

輻射

當中,溫度較高,產生幾百度的溫差,容易減少裝置的

使用壽命

,在外太空當中,

對裝置進行維修保養,又是一件很麻煩的事情

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為了解決這個問題,科學家們

日夜堅守

奮戰,

終於研發出了一款適合飛船的“防曬霜”--熱控塗層

這款

“防曬霜”

的原理與地球

大氣

的作用類似,在接收太陽輻射的時候,能夠將輻射當中的部分熱量吸收儲存下來。

飛船某些部位處於陰影當中的時候,這些部位的“防曬霜”再次

發揮作用

,將接受的輻射熱量反饋出來,讓飛船的溫度不會太低。

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有了這樣一層“防曬霜”,就可以讓飛船長時間停留在一個地方進行

作業

,大幅度減少了因溫差帶來的損失。

當然光有一層“防曬霜”還是不夠的,“防曬霜”只能保證外部的溫度位置在儀器所能接受的範圍,當

溫度傳遞

到了內部之後,依舊無法適合人類居住。

在此基礎上科學家又研發了一層“外衣”

打造隔熱材料

高科技隔熱材料能夠阻攔航天器表層傳遞的

溫度

,使內部與表層形成兩個獨立的溫度空間。

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針對航天器的

不同部位

,採用的隔熱材料顏色有所不同。

比如宇航員的駕駛艙當中,就採用的是灰色隔熱材料,這樣在有效隔絕

外界溫度

的同時,本身還能夠微量地吸收一些熱量,供給內部溫度。

其他非生活的區域,

採用的是白色材料,反射太陽的光熱

,完全阻隔外界的溫度。

此外,在設計上,科學家採用的是高反射率的膜組成的材料,再經過重複的

疊加

,形成多層反射結構。

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如此厚重的反射膜,即便是太陽的輻射,也能輕鬆“反彈”。

在保溫性方面,經過層層的反射膜疊加,艙內的溫度很難

傳遞出去

,溫度在觸碰到反射膜之後,又反饋到艙內,防止熱量散失。

我國的航天器

天舟四號

圍繞地球一圈的時間是90分鐘,在這段時間之內,天舟四號必須要經歷太陽的輻射面和陰影面。

90分鐘之內,

天舟四號經歷的“冰火兩重天”的次數為十四次

,科學家在天舟四號上裝載的“大衣”。

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效果

十分顯著,天舟四號按照這樣的方式,運行了好幾年的時間,它內部的儀器裝置並未受到明顯的損壞。

可問題又來了,光是依靠“防曬霜”以及隔熱材料,人類無法

精準的調節

艙內的溫度。

有的時候,

艙內溫度能夠達到40攝氏度左右

,當宇航員想要一個涼爽一點的環境,這時該怎麼辦呢?

太空中的“中央空調”

空間站當中的“中央空調”,與人們平時認識的中央空調有所差異,主要體現在

執行的原理

上。

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平時大家使用的中央空調原理是

液體汽化

之後,輸送到各個區域製冷,然後又透過壓縮機進行制熱,

壓縮機

將外界的低溫轉化為高溫氣體,達到升溫的目的。

而太空站內的“中央空”,

則是透過特殊液體來調節站內各個區域的溫度

,科學家稱其為流體迴路。

特殊的液體分佈在空間站的各個角落,它們在空間站內

迴圈往復

,當遇到溫度過高的時候,液體會吸收站內的溫度。

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在遇到過冷區域的時候,液體又會將吸收的溫度

釋放

出來,使得空間站內永遠保持一個合適的溫度。

當然,想要調節空間站內的溫度範圍,只需要調整分佈在空間站當中的

特殊液體

同時根據液體的流向和範圍,還可以給特定的房間打造

不同的溫度

,甚至有條件的情況下,

人類還可以在房間當中蒸桑拿。

這種溫度調節的手段,可謂是名副其實的“中央空調”。

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作為我國最大宇宙空間實驗倉,問天航天器承載了許多散發高熱量的

儀器裝置

,對我國的熱控技術要求極高。

對此我國在問天航天器上裝載了

三套特殊溶液

,將收集到的熱量散射到外太空當中。

實驗表明,

問天航天器裝載的溶液可以供給數千瓦載荷裝置的執行

,解決了溫度過高對迴路系統的影響。

三種調控溫度的方式齊下,空間站內自然是四季如春。

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太空溫度

值得一提的是,

太空本身

的溫度(270℃)趨近於絕對零度,只有處於太空當中的物體,接收到太陽輻射的時候,才能產生高溫。

處於真空狀態下,

”一無所有“

的太空是如何產生溫度的呢?

物體之所以能夠產生溫度,是由於內部的

分子

接收到能量之後,分子活躍程度來決定物體的溫度,

處於絕對零度下,分子不再運動,所以不會有比絕對零度更低的溫度存在。

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以此類推,太空既然比絕對零度

高3℃

,那麼當中應該存在分子,那麼這些分子從何而來呢?

有科學家推測,宇宙當中散佈著來自大爆炸時期留下的

塵埃

,這些塵埃極其微小,但真實存在,它們當中的分子很不活躍,

吸熱性差

,才導致太空的溫度低到零下270℃。

也有科學家認為,其實這些溫度是宇宙當中的

暗物質

在“作祟”,要知道宇宙當中,

暗物質佔據了25%以上,它們看不見摸不著,像是“幽靈”一般。

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而且暗物質本身的分子也並

不活躍

,基本不與其他分子發生反應,由此,在太陽的輻射下,只能吸收3℃的溫度,讓太空高於絕對零度,也顯得合情合理。

更多的科學家偏向於後者,畢竟暗物質太過

神秘

,在當中存在著無限的

可能性

相信,隨著

人類技術

的進步,

太空的秘密會被盡數揭開