En el calor exterior y frío

En los días calurosos de verano, es el momento de hablar sobre el calor y el frío del espacio. Debido a la película de ciencia ficción, programas científicos y no tan científicos y populares, muchos creencia pegado ese espacio - es increíblemente lugar frío donde lo más importante - para encontrar la manera de mantener el calor. Pero en realidad es mucho más complicada.


Foto cosmonauta Pavel Vinogradov i>

Para entender el calor o frío en el espacio, primero tenemos que volver a los fundamentos de la física. Entonces, ¿qué es el calor? El concepto de temperatura aplicable a los organismos cuyas moléculas están en constante movimiento. Tras la recepción de la energía adicional, las moléculas comienzan a moverse de manera más activa, y la pérdida de energía - más lentamente
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Este hecho implica tres conclusiones:
1) a una temperatura no vacío;
2) en un vacío que sólo hay una manera de calentar - radiación;
3) el objeto en el espacio es en realidad un grupo de moléculas que se mueven, puede enfriarse, asegurando el contacto con un grupo de moléculas o de calor de lento movimiento, asegurando el contacto con el grupo de rápido movimiento.

El primer principio se utiliza en un termo, donde la pared de vacío para mantener la temperatura de té y café caliente. Del mismo modo, el transporte de los buques de gas natural licuado. El segundo principio define las denominadas condiciones de transferencia de calor externa, es decir, la interacción del Sol (y / o otras fuentes de radiación) y naves espaciales. El tercer principio se utiliza en el diseño de la estructura interna de la nave espacial.

Cuando la gente habla de la temperatura del espacio, pueden significar dos temperaturas diferentes: la temperatura dispersos en la temperatura del gas de espacio o cuerpo en el espacio. Como todos saben, el vacío en el espacio, pero esto no es cierto. Casi todo el espacio que hay, al menos en las galaxias llenas de gas, sólo tanto enrarecido que no tiene casi ningún efecto térmico sobre se coloca el cuerpo en ella.

En las moléculas de gas exterior enrarecidos son extremadamente raros, y su impacto en el cuerpo de la macro, como los satélites y los astronautas, levemente. Este gas se puede calentar a temperaturas extremas, pero debido a la rareza de las moléculas, los viajeros espaciales no lo sentirá. Es decir, durante la mayor nave espacial convencional y barcos que no importa lo que la temperatura en el medio interplanetario e interestelar: al menos 3 grados Kelvin, aunque 10.000 grados Celsius
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Lo que es importante es lo que representa nuestro cuerpo cósmico, que es la temperatura, y que las fuentes de radiación para comer cerca.

La principal fuente de radiación térmica en nuestro sistema solar - el sol. Y la tierra está muy cerca de él, por lo que en la Tierra orbita es muy importante establecer "relación" de la nave espacial y el sol.

Muy a menudo los objetos hechos por el hombre en el espacio tratando de envolver en una manta de múltiples capas, no regalar el calor del satélite al espacio y no dejar que los rayos del sol a asado delicadas entrañas de la máquina. Colcha laminado llamado SVHI - Aislamiento pantalla-vacío, "pan de oro", que no es realmente de oro y papel de aluminio y recubierto con una aleación especial de película de polímero, similar a la que en la que las flores envueltas
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Sin embargo, en algunos casos, algunos fabricantes SVHI no les gusta el papel de aluminio, pero realiza la misma función aislante.

A veces algunos de la superficie de la luna queda expresamente abierto a ellos o absorben la radiación solar, o llevados a un espacio cálido por dentro. Típicamente, en el primer caso la superficie está recubierta con esmalte negro, que absorbe fuertemente la radiación solar, y el segundo -. Blanco esmalte, los rayos altamente reflectantes

Hay momentos en que los instrumentos de la nave deben operar a temperaturas muy bajas. Por ejemplo, el observatorio "Millimetron" y JWST observará la radiación térmica del universo, y por esta y refleja sus telescopios a bordo y receptores de radiación debe ser muy frío. El espejo primario del JWST está programado para ser enfriado - 173 grados Celsius, y "Millimetron" - incluso menor, a - 269 grados Celsius. Para el sol no calienta los observatorios espaciales, se esconden la llamada pantalla de radiación:. Una especie de sombrilla de varias capas, como SVHI

Por cierto, sólo para este tipo de satélites "en frío" se convierte en importante poco calor del gas enrarecido de espacio e incluso llena todo el universo de los fotones del CMB. En parte por esta razón, que "Millimetron" que JWST se envía fuera del punto de Lagrange Tierra caliente, para 1, 5 millones kilometros. Además de sombrillas solares en estos satélites científicos será un sistema complejo con radiadores y de múltiples etapas refrigerador.

En los otros dispositivos, menos sofisticados de dumping calor hacia el espacio también llevada a cabo por la radiación del radiador. Por lo general, no son más que recubren esmalte blanco y tratando de colocar o en paralelo a la luz del sol o en la sombra. En los satélites meteorológicos & quot; Electro-L & quot; requerido para enfriar el escáner de infrarrojos matriz a -60 grados Celsius. Esto se logró mediante el uso de un disipador de calor, que se mantiene constantemente en la sombra, y cada seis meses el satélite gira 180 grados de manera que la inclinación del eje de la Tierra no resulta en la penetración del radiador bajo los rayos del sol. Al compañero equinoccios tenían que mantener un poco de un ángulo, causando artefactos en las imágenes aparecieron en los polos de la Tierra.

El sobrecalentamiento es uno de los obstáculos para la creación de una nave espacial con una potente fuente de energía nuclear. Electricidad a bordo se obtiene del calor con una eficiencia de más del 100%, por lo que el exceso de calor tiene que ser descargada en el espacio. Radiadores tradicionales utilizados ahora serían demasiado grandes y pesados, por lo que ahora en nuestro país están trabajando en la creación de los emisores de goteo refrigeradores en el que el refrigerante en forma de gotas que vuelan por el espacio exterior y le da calidez estudio.

La principal fuente de radiación en el sistema solar - el sol, pero los planetas, lunas, cometas y asteroides, lo que hace una contribución significativa al estado térmico de la nave espacial, que vuela a su alrededor. Todos estos cuerpos celestes tienen su propia temperatura y son una fuente de radiación térmica, que también interactúa con las superficies exteriores del dispositivo que no sea una radiación solar "caliente". Pero el mundo aún reflejan la radiación solar, y la densa atmósfera del planeta refleja difusamente atmosphereless cuerpos celestes - por ley especial, y el mundo con una atmósfera enrarecida como Marte - todavía bastante diferente.

Cuando se crea es necesaria una nave espacial que considerar no sólo el sistema de "relación" y el cosmos, pero todos los instrumentos y dispositivos en el interior, así como la orientación del satélite con respecto a las fuentes de radiación. Para algunos otros no tienen calefacción, y algunos no se congelan, y para mantener la temperatura de servicio a bordo, desarrollaron un sistema de servicio independiente. Se llama "sistema de control térmico" o TCS. Puede incluir calentadores y enfriadores, radiadores y líneas de calor, sensores de temperatura, e incluso los equipos específicos. Puede ser utilizado por el sistema activo o pasivo, donde el papel de los calentadores de operar el aparato y el radiador - gabinete. Es un sistema tan sencillo y fiable para su satélite ruso privada "Dauria Aeroespacial".

Sistemas activos más complejos implican que circula refrigerante o tubos de calor, como los que a menudo se utiliza para eliminar el calor de la CPU al disipador de calor en ordenadores y portátiles.

El cumplimiento del régimen térmico, a menudo resulta ser la condición de funcionamiento factor decisivo. Por ejemplo, sensibles a la temperatura murió "Lunokhod-2" a causa de algún puñado ridícula de regolito negro en el techo. La radiación solar, que no se refleja aislamiento térmico, ha dado lugar a un sobrecalentamiento y fracaso de la "tractor lunar».

En la creación de vehículos espaciales y buques, el cumplimiento del régimen térmico dedica a algunos especialistas en ingeniería et al. Uno de ellos - Alexander Shaenko de "Dauria Aeroespacial", se dedicaba a DX1 satélite, y él ayudó en la creación de este material. Ahora Alexander dedica conferencias del espacio y la creación de su propia satélite, que servirá para popularizar el espacio, convirtiéndose en el objeto más brillante del cielo después del Sol y la Luna.

Por lo tanto, en el "Dauria" Necesitamos un nuevo especialista et al. Si usted tiene un amigo, y mucho escribir a nuestra oficina Skolkovo.

Fuente: habrahabr.ru/company/dauria/blog/234121/