最高150°C、最低-100°C，空間站里的航天員如何“避暑”？

昨日（8月23日）迎來“處暑”節(jié)氣

又到了一年一度的

【資料圖】

開空調(diào)冷、不開空調(diào)燥熱的時候

太空也會有這種氣溫尷尬的時刻嗎？

航天員們都是怎么度過夏日的呢？

他們有什么避暑妙計？

“忽冷忽熱”，冰火兩重天

首先，我們要知道：雖然太空中的溫度的確非常低，甚至許多地方的溫度接近絕對零度（零下273.15°C），但有趣的是由于太空是真空環(huán)境，沒有空氣當(dāng)介質(zhì)，身處其中的你并不會直觀感覺到環(huán)境的“冷”或者“熱”。

而沒有介質(zhì)又會導(dǎo)致處在太空中的物體（包括人類自身）沒有熱對流和熱傳導(dǎo)一說，想要散熱吸熱便只能通過熱輻射，不過熱輻射的效率卻又是最低的。

于是，即使太空中溫度很低，暴露其中的物體反而會感到自身的熱量有些難以擴(kuò)散。

此外，雖然像人類這樣的個頭小的物體熱輻射散發(fā)出的熱量少，但這并不代表太空里沒有“大塊頭”：

恒星

作為太空中最主要的熱源之一，恒星每時每刻都在通過熱輻射散發(fā)出大量的熱量，直接暴露在恒星熱輻射下的物體，正面溫度可能會升高到100°C以上。

因此，雖然太空十分寒冷，但由于恒星熱輻射的存在，航天器及航天員們常常要面對冰火兩重天的極端環(huán)境。

打造“四季如春”的太空之家

遠(yuǎn)在太空里的航天器的日子也不好過。因為處于地球赤道上300km上空的人造衛(wèi)星，有65%～70%的時間都受到太陽的強(qiáng)烈輻射。

而位于400km之上的中國空間站，在太陽光直射下，表面溫度可達(dá)150℃，背陽面卻低至-100℃以下。

因此，為了維持科學(xué)儀器和航天員的工作生活環(huán)境，科學(xué)家們專門研發(fā)了熱控系統(tǒng)來保障航天器的正常運行，打造一個“四季如春”的太空之家。

“穿衣”隔熱

在設(shè)計航天器時，研制人員會特意為它們設(shè)計上一身特殊“衣物”。

這種“衣物”往往是多層、多材料設(shè)計，目的是通過使用高反射率的材料打造多重結(jié)構(gòu)以形成高熱阻，達(dá)到阻止熱量吸收和散失的效果。

涂抹“防曬 ”

為了保障恒溫，研制團(tuán)隊還為航天器們涂上了一層低吸收—低發(fā)射型的熱控涂層。

簡單來說，低吸收就是減弱因吸收太陽熱輻射而導(dǎo)致的升溫效果，低發(fā)射就是減少因航天器內(nèi)部熱量外散而引發(fā)的降溫因素。

外面的進(jìn)不來，里面的出不去，熱控涂層自然就可以有效地保持航天器內(nèi)外溫度的恒定。

開啟“空調(diào) ”

除了上述的被動隔熱，主動溫控也是必不可少的，而這時就要打開航天器的“空調(diào)”了。

例如在中國空間站，就是通過液體回路實現(xiàn)的控溫技術(shù)。雖然它沒有厚重的室外機(jī)，不過通過轉(zhuǎn)移熱量制冷的原理卻是一脈相承。

通過液體在航天器的各個角落里反復(fù)循環(huán)，收集起多余的熱量，再加熱過冷的地方或者統(tǒng)一散熱，這樣就能保證每塊區(qū)域的溫度都可以保持在理想狀態(tài)，甚至還能精確控制不同房間的溫度。