明明太空中的温度低至零下270摄氏度,为何空间站还要散热?
我要新鲜事2023-05-18 21:34:280阅
所谓宇宙或空间的温度,是指宇宙微波背景辐射下的等效温度,宇宙中的空间是非常均匀的。通常离星系越近的区域温度会越高,而靠近膨胀气体云的区域温度会更低。曾几何时,我们认为空间是完全真空的,但是随着人们研究的深入,发现空间并不是绝对真空的,只是因为空间的密度很小,每立方米只有一个原子,几乎可以忽略不计。而且宇宙中的空间大到我们无法想象,所以即使是这些分散的原子,无论移动多快,也会被稀释。所以宇宙中的温度很低,只比我们目前知道的绝对零度高3℃左右,为-270℃。

为什么空间站在低温下不保温反而散热:在地球上,当我们处于低温环境时,有两个最重要的任务。首先是减少热量损失,也就是保暖,比如减少我们与低温物体或环境的接触面;二是增加热源,如电器或火取暖。只要我们遵循减少热量损失或增加热源的方式,人体的温度就可以上升,从而给我们一种“温暖”的感觉。

但在太空中,它不按常理出牌。虽然太空环境的温度只有零下270度,但在空间站里,散热远比保温重要。为了更好地工作,恒温系统保持运行。根据质量守恒,内部加热和外部散热是必要的。但空间站内的恒温系统采用热辐射,而不是地球上常见的风冷、液冷。它是热辐射真空中一种独特的导热方式,因为是依靠电磁波来传热,所以不需要介质。

这正好符合空间站的环境,所以空间站采用的热辐射方式。但是热辐射也有缺点,散热过程非常慢,慢到无法与空间站内部恒温系统产生的热量进行交换。只要这种不平衡的热交换持续一段时间,无论是对工作人员还是工作系统都是非常危险的,所以空间站需要通过加强散热来平衡内外热传导。
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