На горещите летни дни, е време да се говори за топлината и студа на пространството. Благодарение на научнофантастични филми, наука и не е много научни и популярни програми, много остана убеждението, че пространство - това е невероятно студено място, където най-важното: да се намери как да се топлят. Но в действителност, всичко е много по-сложно.
Фото космонавт Павел Виноградов
За да се разбере топлина или студ в космоса, ние първо трябва да се върнем към основите на физиката. И така, какво е топлината? концепция температура се прилага за молекули на вещества, които са в постоянно движение. При получаване на допълнителна енергия, молекулите започват да се движат по-активно, а загубата на енергия - по-бавно.
Този факт предполага три заключения:
1) при температура не вакуум;
2) във вакуумна има само един начин за загряване - радиация;
3) на обекта в пространството всъщност е група от движещи се молекули могат да се охлажда, ако се осигури контакт с групата бавно движещи се молекули или нагряване, осигуряване на контакт с бързо движещи се група.
Първият принцип се използва в термос, където стената на вакуум, за да се запази температурата на горещ чай и кафе. По същия начин транспортиране на втечнен природен газ танкери. Вторият принцип определя така наречените външни условия топлообмен, т.е. взаимодействието на слънцето (и / или други източници на радиация) и кораба. Третият принцип се използва при проектирането на вътрешната структура на космическия кораб.
Когато говорим за температурата на помещението, може да включва две различни температури: температура на околната среда в газовото пространство или температурата на тялото, разположен в пространството. Както всички знаят, в космическия вакуум, но това не е вярно. Почти цялото пространство има, поне в галактики, пълни с газ, просто така се много рядко, тя не разполага с почти никаква топлинна ефект върху тялото се поставя в него.
В езотеричен пространство газови молекули са изключително редки, и тяхното въздействие върху макро тялото, като сателити и астронавти, леко. Такъв газ може да се нагрява до високи температури, но поради рядкостта на пътници космически молекули не го чувствам. Т.е. за най-честите спътници и кораби няма значение каква е температурата е в междупланетното и междузвездната среда: най-малко 3 Келвин, най-малко 10 000 градуса по Целзий.
Важното е, че той представлява нашето космическо тяло, което е температурата, и която има източник на радиация в близост.
Основният източник на топлинно излъчване в нашата слънчева система - слънцето е. А земята е доста близо до него, така че в околоземна орбита е много важно да се коригира "отношения" на космическия кораб и слънцето.
По-често изкуствени обекти в пространството се опитват да приключи в одеялото с многослойна структура, а не раздаването на топлината на сателита в космоса и не позволяват на слънчевите лъчи да опече деликатни вътрешностите на устройството. одеялото на многослоен наречен SVHI - екран вакуум изолация, "златен лист", която не е много злато и фолиа, и покритие със специална сплав, полимерен филм, подобна на тази, в която увити цветя.
Въпреки това, в някои случаи, а някои производители SVHI не обичат фолиото, но изпълнява същата функция изолационен.
Понякога някои от повърхността на Луната, специално оставена отворена, за да ги усвои или слънчевата радиация, или отклонени в космоса топлината вътре. Обикновено, в първия случай, повърхността покрита с черен емайл, силно абсорбиращ излъчване на слънцето, а във втория - бял емайл, и отразява лъчи.
Има моменти, когато инструментите за космически кораби трябва да работят при много ниски температури. Например, обсерваторията "Millimetron" и JWST ще наблюдава топлинното излъчване на Вселената, и за това и огледала им на борда телескопи и радиационни приемници трябва да са много студени. На първичния JWST огледалото се планира да бъде охладена до - 173 градуса по Целзий, а "Millimetron" - е още по-ниско, до - 269 градуса по Целзий. За слънцето не отопление на космическите обсерватории, те се крият т.нар радиация щит: един вид многопластов чадър, като SVHI.
Между другото, точно за такива "студени" сателити става важно малко топлина от разредения газ от пространството, а дори и изпълва цялата вселена на фотоните CMB. Отчасти поради тази причина, че "Millimetron", че JWST е изпратен далеч от топлото Земята Lagrange точка, 1,5 милиона километра. В допълнение към плажни чадъри на тези научни сателита е сложна система с радиатори и многоетапно хладилник.
В други, по-малко сложни устройства за освобождаване на топлина също се извършват от радиация от радиатори в пространството. Обикновено те са само покрити с бял емайл и се опитва да се поставят или перпендикулярно слънчева светлина или на сянка. На метеорологичния спътник "Електро-Л" е необходимо да се охлади масива на инфрачервен скенер до -60 градуса по Целзий. Това е постигнато чрез използването на радиатор, който постоянно се държи в сянка, и на всеки шест месеца на сателита се въртят на 180 градуса, така че наклона на оста на Земята, не води до теч радиатор на слънчева светлина. В равноденствията спътника трябваше да се държи малко под ъгъл, което се появи в артефакти в полюсите на Земята.
Прегряването е една от пречките пред създаването на космически кораб с източник на ядрената енергия мощен. Ток се получава от борда на топлина с ефективност много по-ниска от 100%, така че излишната топлина трябва да се заустват в пространството. Традиционни, които понастоящем се използват радиатори ще бъдат много големи и тежки, така че сега в страната ни работи по създаването на капкови излъчватели хладилници, в които подгряващата среда под формата на капки, плаващи през космоса и му дава топлина проучване.
Основният източник на радиация в Слънчевата система - е слънцето, но планетите, техните спътници, комети и астероиди, които правят значителен принос за термичното състояние на космическия кораб, който лети около тях. Всички тези небесно тяло има температури си и са източник на топлинно излъчване, което освен това е свързан с външните повърхности на устройството, различно от "горещо" лъчение на слънцето. Но планети също отразяват слънчевата светлина, на планетата с дебел атмосфера отразява дифузно, atmosphereless небесни тела - по специален закон, и на планетата с възвишеното атмосферата като Марс - все още съвсем различно.
Когато създавате космически кораб е длъжен да разгледа не само системата "връзка" и космоса, но и всички устройства и оборудване в рамките на, както и ориентацията на сателитната спрямо източниците на радиация. За някои други не загрява, а други не замръзват, а за да се поддържа температурата на операционната на борда е разработена отделна система за комунални услуги. Тя се нарича "топлинна система за контрол" или изтриване. То може да включва нагреватели и охладители, радиатори и топлина линии, температурни датчици, и дори специални машини. Те могат да използват активни или пасивни системи, при изпълнение на ролята на нагреватели, работещи устройства и радиатор - шкаф. Тя е толкова проста и надеждна система, предназначена за частния български спътник "Dauria Aerospace".
По-сложните системи за активна използва циркулиращите топлоносител или топлинни тръби, като тези, които често се използват за отвеждане на топлината от процесора към радиатора в компютри и лаптопи.
Спазване на топлинния режим, често се оказва решаващ фактор в работно състояние. Например, чувствителни към промените в температурата "Lunokhod-2" е умрял, защото на някои нелепо шепа черен реголит на покрива. Слънчевата радиация, която вече не се отразява на изолацията, което води до прегряване и повреда на "Луната на трактора."
В създаването на космически кораби и кораби, участващи в спазването на топлинния режим на отделните инженерни специалисти TCS.
Един от тях - Александър Shaenko на "Dauria Aerospace", се занимава с придружител на DX1, и той помогна в създаването на този материал. Сега Александър започна да чете лекции по изследване на космоса и създаването на свой собствен спътник, който ще служи като популяризиране на място, превръщайки се в най-яркият обект на небето след Слънцето и Луната.
Satellite да се превърне в пътеводна светлина за всички, които искат да се докоснат до тайните на космоса, ние ще се инсталира в устройството на слънчева светлина рефлектор, който ще позволи на гигантски слънчеви лъчи на Земята. Искаме да направим доста голям рефлектор да се отрази на слънцето на земята са били твърде големи, за да се направи рефлектора разкрива, че прилича на кола въздушна възглавница.
Преди рефлектора на полет ракета спретнато ще сгънати вътре и от спътника, след достигане на орбита се изправи и пълни с газ. Подобно на една кола, нашата "възглавница" е изработена от тънък слой. Този филм е подобен на този, който се увива цветята само по-устойчиви на високи температури.
За съхранение на газ и хранене на отражателя съответства на системата за оповестяване. Важно е да се уверите, че опитен сателитна не е опасен за хората, които работят с него на земята и на други спътници в техния съвместен полет на ракета. За по-голяма безопасност, ние не използваме високо налягане и агресивни химикали, за да се създаде необходимото налягане в рефлектора.
Свързани статии