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2022 年 09 月 13 日 星期 放大 缩小 默认  

空间站怎样保持“四季如春”

  在炎热的夏天,人们总是想要寻找一处凉快的场所歇息,随着全球变暖,地球能够避暑的地方逐渐变少,外太空成了一些人向往的地方。

  太空真的比地面凉快吗?在太空当中,由于没有大气的保护,所有的人造物体都是直接吸收太阳的辐射。在辐射的正面,物体的温度能达到100摄氏度以上,而背面则是能低到零下100摄氏度。

  在冰火两重天的太空中,空间站又是如何保持“四季如春”呢?

  飞船的“防晒霜”

  飞船在发射到太空之后,会立刻开始运动,这是为了让飞船的表面都能够均匀地接收到太阳的辐射,控制飞船表面的温差在较小的范围。然而,飞船执行任务的过程中,面临着多个飞船之间重叠在一起的情况,飞船的部分位置长期处于阴影当中,无法很好接收到来自太阳的辐射。

  为解决这个问题,科学家们研发出了一款适合飞船的“防晒霜”——热控涂层。

  这款“防晒霜”的原理与地球大气的作用类似,在接收太阳辐射的时候,能够将辐射当中的部分热量吸收保存下来。飞船某些部位处于阴影当中的时候,这些部位的“防晒霜”再次发挥作用,将接受的辐射热量反馈出来,让飞船的温度不会太低。

  然而“防晒霜”只能保证外部的温度位置在仪器所能接受的范围,当温度传递到了内部之后,依旧无法适合人类居住。

  打造隔热材料

  高科技隔热材料能够阻拦航天器表层传递的温度,使内部与表层形成两个独立的温度空间。

  针对航天器的不同部位,采用的隔热材料颜色有所不同。比如宇航员的驾驶舱内,采用的是灰色隔热材料,在有效隔绝外界温度的同时,本身还能够微量地吸收一些热量,供给内部温度。其他非生活区域,采用的是白色材料,反射太阳的光热,完全阻隔外界的温度。

  在设计上,科学家采用的是高反射率的膜组成的材料,再经过重复的叠加,形成多层反射结构。在保温性方面,经过层层的反射膜叠加,舱内的温度很难传递出去,温度在触碰到反射膜之后,又反馈到舱内,防止热量散失。

  可光是依靠“防晒霜”以及隔热材料,人类无法精准地调节舱内的温度。这该怎么办呢?

  太空中的“中央空调”

  空间站当中的“中央空调”,与人们平时认识的中央空调有所差异,主要体现在运行的原理上。太空站内的“中央空调”是通过特殊液体来调节站内各个区域的温度,科学家称其为流体回路。

  特殊的液体分布在空间站的各个角落,它们在空间站内循环往复,当遇到温度过高的时候,液体会吸收站内的温度;在遇到过冷区域的时候,液体又会将吸收的温度释放出来,使得空间站内永远保持一个合适的温度。

  想要调节空间站内的温度范围,只需要调整分布在空间站当中的特殊液体。同时根据液体的流向和范围,还可以给特定的房间打造不同的温度,这种温度调节的手段,可谓是名副其实的“中央空调”。

  (来源:科普中国)

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