Температура в тени в космосе: Какая температура в космосе? — Hi-News.ru

Содержание

Какая температура в космосе? — Hi-News.ru

Всем нам с самого детства известно, что в африканских странах обычно царит жаркая погода, а в Антарктиде — всегда холодно. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, насколько тепло или холодно в открытом космосе? Температура является результатом движения молекул, из которых состоят все материальные объекты — чем быстрее движутся эти крошечные частицы, тем объект горячее. Так как в космосе нет никаких частиц и он считается вакуумным пространством, понятие «температура» к нему совершенно не применимо. Однако, чтобы ответ на интересующий многих людей все-таки существовал, ученые уверяют, что температура космоса — это «абсолютный ноль». Но значит ли это, что космические корабли не нагреваются в космосе до высоких температур и там всегда относительно хорошая погода? Что-то не верится, поэтому давайте разбираться.

В открытом космосе не помогут ни шорты, ни шуба — нужен специальный костюм

Вакуум — это пространство, в котором нет никаких веществ, даже воздуха. С переводе с латинского, слово «vacuus» переводится как как «пустой».

Погода в космосе

Если говорить коротко, то «абсолютный ноль» — это самая низкая температура, которая возможна во Вселенной, холоднее уже некуда. В Цельсиях этот показатель равен -273,15 градусам. При такой температуре атомы, которые являются мельчайшими частицами всех химических элементов, полностью перестают двигаться. В открытом космосе молекулы есть, но их очень мало, так что они практически не взаимодействуют друг с другом. Движения нет, а это явный признак «абсолютного нуля», подробнее о котором написано в этом материале.

Интересный факт: самая холодная температура воздуха на нашей планете была зафиксирована в 1983 году, на территории Антарктиды. Тогда столбики термометров опустились до -89,15 градусов Цельсия

Экстремальные условия космоса

Итак, по словам ученых, в открытом космосе температура равна -273,15 градусам Цельсия. Но это совершенно не значит, что все попадающие в космос объекты мгновенно обретают ту же температуру. Как и на поверхности нашей планеты, космические корабли, спутники и другие объекты могут нагреваться и охлаждаться, причем до экстремальных уровней. Но передача тепла в космосе возможна только одним способом.

Вообще, существует три способа передачи тепла:

  • проводимость, которую можно наблюдать при нагревании металлического стержня — если нагреть один конец, со временем горячей станет и противоположная часть;
  • конвекция, которую можно наблюдать, когда теплый воздух перемещается из одной комнаты в другую;
  • излучение, когда испускаемые космическими объектами элементарные частицы вроде фотонов (частиц света), электронов и протонов объединяются, образуя движущиеся частицы.

Как вы уже догадались, в космосе объекты нагреваются под воздействием активности элементарных частиц — ведь мы уже выяснили, что температура является результатом движений молекул? Фотоны и другие элементарные частицы могут излучаться Солнцем и другими космическими объектами.

Читайте также: Солнце — величайшая загадка нашей звездной системы

Насколько сильно и быстро будут нагреваться или охлаждаться попавшие в космос объекты, напрямую зависит от их местоположения относительно звезд и планет, размеров, формы и так далее. Например, летящий в космосе космический корабль будет буквально раскален со стороны Солнца, а его теневая сторона будет очень холодной. Чем дальше корабль находится от небесного светила — тем сильнее будет разница в степени нагрева.

При строительстве космических кораблей важно учитывать экстремальные изменения температур

Международная космическая станция постоянно находится под воздействием солнечного света. Сторона, которая обращена к Солнцу, нагревается до 260 градусов Цельсия. Теневая сторона, в свою очередь, охлаждена до 100 градусов Цельсия. Экипажу космической станции иногда приходится выходить на поверхность конструкции и подвергаться резким сменам температур. Поэтому их костюмы оснащены системой нагрева и охлаждения, благодаря которой исследователи космоса чувствуют себя относительно комфортно.

О том, какие бывают скафандры, недавно писал мой коллега Артем Сутягин. Оказывается, они бывают не только космическими.

Чем дальше от Солнца расположены космические объекты, тем они холоднее. Например, температура на Плутоне, которая расположена очень далеко, равняется -240 градусам Цельсия. А самое холодное место во Вселенной расположено в туманности Бумеранг — температурный режим в этом регионе равен -272 градусам Цельсия.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете материалы, которые не были опубликованы на сайте!

В общем если вы когда-нибудь фантастическим образом окажетесь в открытом космосе, вам понадобится костюм, внутри которого температура будет регулироваться автоматически. Но резкие изменения температуры — не единственная проблема, которая будет вас поджидать. В космическом пространстве человеческое тело терпит много изменений, о которых можно почитать в этом материале.

Факты о космосе, в которые трудно поверить / Хабр

1 апреля принято всех обманывать или подшучивать, но я пойду против традиции. Даже в этот день я не могу позволить себе обман читателей. Поэтому расскажу о реальных фактах, которые вызвали мое удивление. Разумеется, для кого-то эти факты не станут новостью, но, надеюсь, хоть что-то сможет заинтересовать каждого. И еще надеюсь, что многие, подобно мне, и вопреки заветам Шерлока Холмса, тащат в свой мозговой чердак не только нужное, но и просто интересное. Буду рад, если эта первоапрельская подборка заставит кого-нибудь забраться поглубже в источники и перепроверить мои заявления.

В космосе комнатная температура


Считается, что температура в космосе стремится к абсолютному нулю. Во-первых, это не совсем так, поскольку вся известная Вселенная нагрета до 3 К, реликтовым излучением. Во-вторых, непосредственно у вакуума температуры практически нет, и можно говорить только о температуре каких-либо объектов в космосе: спутников, космонавтов или просто градусников. А их температура будет зависеть от двух источников: внешних, например излучения близкой звезды, и внутренних — энерговыделения от работы приборов или переваривания пищи. Понятно, чем ближе к звезде, тем больше энергии от нее можно получить и температура повышается. А мы обитаем довольно близко к Солнцу. Например температура абсолютно черного тела (гипотетическое тело, которое ничего не отражает и поглощает всё солнечное излучение, которое попадает на него) на расстоянии Земли от Солнца будет +4°С. Сильная теплоизоляция нужна скафандрам и космическим кораблям для поддержания комфортной рабочей температуры внутри, чтобы не перегреваться на свету и не переохлаждаться в тени. В тени и в вакууме температура действительно может опускаться до -160° С, например ночью на Луне. Это холодно, но до абсолютного нуля еще далеко. И даже этого не происходит на околоземной орбите поскольку и люди и спутники производят собственное тепло, а теплоизоляция не дает быстро растерять то тепло, что было накоплено на освещенной стороне.

Вот, для примера, показания бортового термометра спутника TechEdSat, который вращался на низкой околоземной орбите:

На него оказывала влияние еще и земная атмосфера, но в целом график демонстрирует не те ужасные условия, которые принято представлять в космосе. Показания колеблются от -4°С до +45°С, что в среднем дает практически комнатную температуру.

На Венере местами идет свинцовый снег

Это, наверно, самый поразительный факт о космосе, который я узнал не так давно. Условия на Венере настолько отличаются от всего, что мы могли бы вообразить, что венериане спокойно могли бы летать в земной ад, чтобы отдохнуть в мягком климате и комфортных условиях. Поэтому, как бы ни казалась фантастической фраза “свинцовый снег”, для Венеры — это реальность.

Благодаря радару американского зонда Magellan вначале 90-х, ученые обнаружили на вершинах венерианских гор некое покрытие, обладающее высокой отражающей способностью в радиодиапазоне. Поначалу предполагалось несколько версий: последствие эрозии, отложение железосодержащих материалов и т. п. Позже, после нескольких экспериментов на Земле, пришли к выводу, что это самый натуральный металлический снег, состоящий из сульфидов висмута и свинца. В газообразном состоянии они выбрасываются в атмосферу планеты во время извержений вулканов. Затем термодинамические условия на высоте 2600 м способствуют конденсации соединений и выпадению на возвышенностях.

В Солнечной системе 13 планет… или больше

Когда Плутон разжаловали из планет, правилом хорошего тона стало знание, что в Солнечной системе всего восемь планет. Правда, при этом же, ввели новую категорию небесных тел — карликовые планеты. Это “недопланеты”, которые имеют округлую (или близкую к ней) форму, не являются ничьими спутниками, но, при этом не могут очистить собственную орбиту от менее массивных конкурентов. Сегодня считается, что таких планет пять: Церера, Плутон, Ханумеа, Эрида и Макемаке. Ближайшая к нам — Церера. Через год мы узнаем о ней намного больше чем сейчас, благодаря зонду Dawn. Пока знаем только, что она покрыта льдом и с двух точек на поверхности у нее испаряется вода со скоростью 6 литров в секунду. О Плутоне тоже узнаем в следующем году, благодаря станции New Horizons. Вообще, как 2014 год в космонавтике станет годом комет, 2015 год обещает стать годом карликовых планет.

Остальные карликовые планеты находятся за Плутоном, и какие-либо подробности о них мы узнаем не скоро. Буквально на днях нашли еще одного кандидата, правда официально его в список карликовых планет не включили, так же как и его соседку Седну. Но не исключено, что найдут еще, несколько более крупных карликов, поэтому число планет в Солнечной системе еще вырастет.

Телескоп Hubble — не самый мощный

Благодаря колоссальному объему снимков и впечатляющим открытиям, совершенным телескопом Hubble, у многих существует представление, что этот телескоп обладает самым высоким разрешением и способен увидеть такие детали, которые не увидеть с Земли. Какое-то время так и было: несмотря на то, что на Земле можно собрать большие зеркала на телескопах, существенное искажение в изображения вносит атмосфера. Поэтому даже “скромное” по земным меркам зеркало диаметром 2,4 метра в космосе, позволяет добиться впечатляющих результатов.

Однако, за годы, прошедшие с момента запуска Hubble и земная астрономия не стояла на месте, было отработано несколько технологий, позволяющих, если не полностью избавиться от искажающего действия воздуха, то существенно снизить его воздействие. Сегодня самое впечатляющее разрешение способен дать Very Large Telescope Европейской Южной обсерватории в Чили. В режиме оптического интерферометра, когда вместе работают четыре основных и четыре вспомогательных телескопа, возможно достичь разрешающей способности превышающей возможности Hubble примерно в пятьдесят раз.

К примеру, если Hubble дает разрешение на Луне около 100 метров на пиксель (привет всем, кто думает, что так можно рассмотреть посадочные аппараты Apollo), то VLT может различить детали до 2 метров. Т.е. в его разрешении американские спускаемые аппараты или наши луноходы выглядели бы как 1-2 пикселя (но смотреть не будут из-за чрезвычайно высокой стоимости рабочего времени).

Пара телескопов обсерватории Keck, в режиме интерферометра, способны превысить разрешение Hubble в десять раз. Даже по отдельности, каждый из десятиметровых телескопов Keck, используя технологию адаптивной оптики, способны превзойти Hubble примено в два раза. Для примера фото Урана:

Впрочем Hubble без работы не остается, небо большое, а широта охвата камеры космического телескопа превышает наземные возможности. А для наглядности можно посмотреть сложноватый, но информативный график.

Медведи в России встречаются в 19 раз чаще чем астероиды в Главном астероидном поясе

Американский научно популярный сайт приводит, а Компьютерра переводит любопытные расчеты, которые показывают, что путешествие в поясе астероидов не так опасно как представлялось Джорджу Лукасу. Если все астероиды крупнее 1 метра расположить на плоскости, равной площади Главного астероидного пояса то получится, что одна каменюка приходится примерно на 3200 квадратных километров. 100 тыс. медведей России должны распределяться по штуке на каждые 170 квадратных километров территории. Разумеется и астероиды и медведи стараются держаться ближе к себеподобным и оскверняют чистую математику своим неравномерным распределением, но ради праздника такими мелочами можно пренебречь.

Какая температура в космосе?

Вселенная > Как холодно в космосе?

Если бы у нас была возможность путешествовать между звездами и проходить сквозь межгалактическое пространство, то пришлось бы оказаться в довольно морозных местах. Так что не забудьте положить несколько свитеров, потому что будет холодно. Но насколько холодно в пространстве и какая температура в космосе?

Ну, в отличие от вашего дома, машины и бассейна, в вакууме нет температуры. Поэтому поднятый вопрос, на самом деле, звучит довольно глупо. Только если вы сами оказались в пространстве, то можете определить, какая температура в открытом космосе за бортом корабля.

Существует три способа передачи тепла: проводимость, конвекция и излучение. Нагрейте одну сторону металлической трубы, и температура передастся второй (проводимость). Циркулярный воздух способен переносить нагрев с одной стороны помещения в другую (конвекция). Но в вакууме срабатывает только последний метод.

Объект поглощает фотоны энергии и нагревается. Одновременно с этим фотоны производят излучение. Нагрев происходит, если объект больше поглощает, чем излучает. В противном случае, он будет остывать.

Есть черта, когда вы не сможете получить больше энергии от объекта. Это минимально возможная температура, приравниваемая к абсолютному нулю. Но и здесь есть один интересный момент – вам никогда не добраться к этой отметке.

Плутон — один из самых холодных объектов Солнечной системы

Давайте посетим Международную космическую станцию с ее температурой в космосе на орбите. Неизолированный металл при постоянном потоке солнечного света нагревается до 260°C. Это невероятно опасно для космонавтов, которые еще и вынуждены выходить в открытый космос. Поэтому приходится наносить защитное покрытие. А вот в тени объект остывает до — 100°C.

Космонавты могут ощущать резкие перепады температуры, в зависимости от того, какой стороной повернуты к Солнцу. Конечно, это компенсируется скафандрами с системами нагрева и охлаждения.

Пойдем еще дальше. Чем сильнее вы отдаляетесь от Солнца, тем температура в космосе становится ниже. Поверхностная температура Плутона достигает -240°C (на 33 градуса выше абсолютного нуля). Температура газа и пыли между звездами Млечного Пути – на 10-20 градусов выше абсолютного нуля.

Если вы забрались максимально далеко, то получите температуру в 2.7 Кельвинов (-270.45°C). Это уже температура реликтового излучения, пронизывающего всю Вселенную. Поэтому да, в космосе чертовски холодно!


Какая температура в Космосе!

В данной статье разберемся, какая все таки температура в космосе. Применено ли вообще в космосе, такое понятие, как температура.

Прежде чем говорить о том, какая температура в космосе, давайте разберемся, что такое температура.
Температура —  физическая величина, характеризующая термодинамическую систему и количественно выражающая интуитивное понятие о различной степени нагретости тел.

Если говорить проще, то температура — есть величина, характеризующая тепловое состояние какого-либо тела, вещества.

Если мы говорим о температуре применительно к веществу, то космос представляет из себя практически вакуум. То есть, космическое пространство — это среда, в которой отсутствуют вещества и тела и понятие температуры к космическому пространству не очень применимо.

Все же, если мы будем рассуждать о том, какая температура в космосе у тел помещенных туда, то тут также все не так однозначно.
Температура тела в космосе во многом будет зависеть от того, в какой точке пространства это тело сейчас находиться. Если тело будет находиться в свете какой либо звезды, к примеру солнца, оно сможет нагреться за счет излучения. Если же тело поместить в тень, то оно будет остывать стремясь приблизиться к абсолютному нулю по шкале Кельвина.
То есть следуя закону убывания энтропии, любое тело в тени в космосе будет стремиться к температуре 0 °К или −273,15 °C.

Реальной средней температуры большей части космического пространства считают -270,45 °С

Она несколько выше абсолютного нуля за счет реликтового изучения пронизывающего все космическое пространство.

Но опять же важно учитывать, что температура в космическом пространстве зависит от положения тела в пространстве и его свойств.
К слову сказать, металлическая поверхность спутника на орбите земли в свете солнца нагревается до 160°C , а неосвещенная сторона этого же спутника охлаждается до -100 °C. Нагрев и охлаждение происходит не быстро. Окажись без скафандра в открытом космосе вы не замерзните мгновенно, как это обычно показывают в фантастических фильмах. Причиной вашей мгновенной смерти станет скорее всего не холод, а закипание жидкостей вашего организма в виду разницы давлений.


Если материал был полезен, вы можете отправить донат или поделиться данным материалом в социальных сетях:


О космическом тепле и холоде

В жаркие летние дни самое время поговорить о жаре и холоде космоса. Благодаря научно-фантастическим фильмам, научно- и не очень научно-популярным передачам, у многих закрепилось убеждение, что космос — это невообразимо холодное место, в котором самое главное — найти как согреться. Но на самом деле все гораздо сложнее.

Фото космонавта Павла Виноградова

Чтобы разобраться тепло или холодно в космосе, надо сначала вернуться к азам физики. Итак, что такое тепло? Понятие температуры применимо к телам, чьи молекулы находятся в постоянном движении. При получении дополнительной энергии, молекулы начинают двигаться активнее, а при потере энергии — медленнее.

Из этого факта следует три вывода:
1) у вакуума температуры нет;
2) в вакууме есть только один способ теплопередачи – излучение;
3) объект в космосе, фактически группу движущихся молекул, можно охладить, если обеспечить контакт с группой медленно движущихся молекул или нагреть, обеспечив контакт с быстро движущейся группой.

Первый принцип используется в термосе, где вакуумные стенки удерживают температуру горячего чая и кофе. Точно так же перевозят сжиженный природный газ в танкерах. Второй принцип определяет так называемые условия внешнего теплообмена, то есть взаимодействие Солнца (и/или других источников излучения) и космического аппарата. Третий принцип используется при проектировании внутренней конструкции космических аппаратов.

Когда говорят о температуре космоса, то могут подразумевать две разные температуры: температуру рассеянного в пространстве газа или температуру тела, находящегося в космосе. Как все знают, в космосе вакуум, но это не совсем так. Почти все пространство там, по крайней мере внутри галактик, наполнено газом, просто он настолько сильно разрежен, что не оказывает почти никакого теплового воздействия на помещенное в него тело.

В разреженном космическом газе молекулы встречаются крайне редко, и воздействие их на макро тела, такие как спутники или космонавты, незначительно. Такой газ может быть разогрет до экстремальных температур, но из-за редкости молекул, космические путешественники его не почувствуют. Т.е. для большинства обычных космических аппаратов и кораблей совсем не важно какая температура у межпланетной и межзвездной среды: хоть 3 Кельвина, хоть 10000 градусов Цельсия.

Важно другое: что из себя представляет наше космическое тело, какой оно температуры, и какие источники излучения есть поблизости.

Главный источник теплового излучения в нашей Солнечной системе — это Солнце. И Земля довольно близко к нему, поэтому, на околоземных орбитах очень важно настроить «взаимоотношения» космического аппарата и Солнца.

Чаще всего рукотворные объекты в космосе стараются укутать в многослойное одеяло, не дающее теплу спутника уходить в космос и не позволяющее лучам Солнца поджаривать нежные внутренности аппарата. Многослойное одеяло называется ЭВТИ — экранно-вакуумная теплоизоляция, «золотая фольга», которая на самом деле не золотая и не фольга, а покрытая специальным сплавом полимерная пленка, похожая на ту, в которую заворачивают цветы.

Впрочем, в некоторых случаях и у некоторых производителей, ЭВТИ не похожа на фольгу, но выполняет ту же изолирующую функцию.

Иногда некоторые поверхности спутника специально оставляют открытыми для того, чтобы они или поглощали солнечное излучение, или отводили в космос тепло изнутри. Обычно в первом случае поверхности покрывают черной эмалью, сильно поглощающей излучение Солнца, а во втором – белой эмалью, хорошо отражающей лучи.

Бывают случаи, когда на борту космического аппарата приборы должны работать при очень низкой температуре. Например, обсерватории «Миллиметрон» и JWST будут наблюдать тепловое излучение Вселенной и для этого и зеркалам их бортовых телескопов, и приёмникам излучения нужно быть очень холодными. На JWST главное зеркало планируется охлаждать до — 173 градусов Цельсия, а на «Миллиметроне» — ещё ниже, до — 269 градусов Цельсия. Для того, чтобы Солнце не нагревало космические обсерватории, они укрываются так называемым радиационным экраном: своеобразным многослойным солнечным зонтиком, похожим на ЭВТИ.

Кстати, как раз для таких «холодных» спутников важным становится небольшой нагрев от разреженного космического газа и даже от заполняющих всю Вселенную фотонов реликтового излучения. Отчасти поэтому, что «Миллиметрон», что JWST отправляют подальше от теплой Земли в точку Лагранжа, за 1,5 млн км. Кроме солнечных зонтиков на этих научных спутниках будет сложная система с радиаторами и многоступенчатыми холодильниками.

На других, менее сложных аппаратах сброс тепла в космосе тоже осуществляется через излучение с радиаторов. Обычно их как раз и покрывают белой эмалью и стараются разместить либо параллельно солнечному свету, либо в тени. На метеоспутнике «Электро-Л» требовалось охладить матрицу инфракрасного сканера до -60 градусов Цельсия. Это было достигнуто при помощи радиатора, который постоянно держали в тени, а каждые полгода спутник разворачивали на 180 градусов, чтобы наклон земной оси не приводил к попаданию радиатора под солнечные лучи. В дни равноденствий спутник приходилось держать немного под углом, отчего на снимках появлялись артефакты у полюсов Земли.

Перегрев является одним из препятствий в создании космического аппарата с мощным ядерным источником энергии. Электричество на борту получается из теплоты с КПД гораздо меньше 100%, поэтому излишек тепла приходится сбрасывать в космос. Традиционные, используемые сейчас радиаторы были бы слишком большими и тяжелыми, поэтому сейчас в нашей стране проводятся работы по созданию капельных холодильников-излучателей, в которых теплоноситель в виде капелек пролетает через открытый космос и отдает ему тепло изучением.

Главный источник излучения в Солнечной системе – это Солнце, но планеты, их спутники, кометы и астероиды, вносят свой весомый вклад в тепловое состояние космического аппарата, который пролетает около них. Все эти небесные тела обладают своей температурой и являются источниками теплового излучения, которое, к тому же, взаимодействует со внешними поверхностями аппарата иначе, чем более «горячее» излучение Солнца. А ведь планеты еще и отражают солнечное излучение, причем планеты с плотной атмосферой отражают диффузно, безатмосферные небесные тела – по особому закону, а планеты с разреженной атмосферой типа Марса – ещё совершенно иначе.

При создании космических аппаратов требуется учитывать не только «взаимоотношения» аппарата и космоса, но и всех приборов и устройств внутри, а также и ориентацию спутников относительно источников излучения. Для того чтобы одни не нагревали других, а третьи не замерзали, и чтобы поддерживалась рабочая температура на борту, разрабатывается отдельная служебная система. Она называется «Система обеспечения теплового режима» или СОТР. В нее могут входить нагреватели и холодильники, радиаторы и тепловоды, датчики температуры и даже специальные компьютеры. Могут использоваться активные системы или пассивные, когда роль обогревателей выполняют работающие приборы, а радиатора — корпус аппарата. Именно такая простая и надежная система создана для частного российского спутника «Даурии Аэроспейс».

Более сложные активные системы задействуют циркулирующий теплоноситель или тепловые трубы, подобные тем, что часто используются для отвода тепла от центрального процессора к радиатору в компьютерах и ноутбуках.

Соблюдение теплового режима, зачастую, оказывается решающим фактором работоспособности аппарата. Например, чуткий к перепадам температуры «Луноход-2» погиб из-за какой-то смехотворной горсти черного реголита на своей крыше. Солнечное излучение, которое уже не отражалось теплоизоляцией, привело к перегреву оборудования и выходу из строя «лунного трактора».

В создании космических аппаратов и кораблей, соблюдением теплового режима занимаются отдельные инженерные специалисты по СОТР. Один из них — Александр Шаенко из «Даурии Аэроспейс», занимался спутником DX1, и он помог в создании данного материала. Сейчас Александр занялся чтением лекций о космонавтике и созданием собственного спутника, который послужит популяризации космоса, став самым ярким объектом в небе после Солнца и Луны.

Поэтому нам в «Даурии» нужен новый специалист по СОТР. Если у вас есть такой знакомый, пусть напишет в наш сколковский офис.

И если вам интересно исследование космоса, вы можете подписаться на мой блог.
zelenyikot

Все, что нужно знать о выходах в космос

В ночь на 16 августа космонавты Олег Артемьев и Сергей Прокопьев завершили выход в открытый космос по программе российского сегмента Международной космической станции (МКС). Продолжительность работы за бортом станции составила 7 часов 46 минут. Космонавты, в частности, демонтировали установленные в 2017 году панели с микроорганизмами, которые должны были выживать в открытом космосе. Также Прокопьев и Артемьев установили научное оборудование «Икарус» для мониторинга окружающей среды и запустили микроспутники «Сириуссат».

Спецпроект на тему

Оба россиянина работали в новых скафандрах «Орлан-МКС». В этих космических костюмах используется новая полиуретановая внутренняя оболочка вместо резины. Также в скафандры установлена новая автоматическая система терморегулирования. Система работает как хороший климат-контроль в автомобиле, самостоятельно подстраиваясь под температуру внутренней среды скафандра и усиливая или, наоборот, уменьшая степень охлаждения.

Выход в космос не только захватывающее событие, но и тяжелая и во многих смыслах неудобная работа. Про некоторые детали типового выхода рассказал ТАСС космонавт Герой России Алексей Овчинин.

Два литра за каждый выход

За тонкими стенками (не более 20 мм) МКС находится так называемый открытый космос — пустое безжизненное пространство, оказавшись в котором без защиты человек даже не успеет задохнуться, а умрет от перепада давления в течение нескольких десятков секунд. Остынет он значительно позже — в космосе из-за вакуума очень слабая теплопередача, и любой предмет охлаждается медленно. Космонавты выходят в космос в специальных костюмах — скафандрах, состоящих из большого числа оболочек. Они создают для человека личный микромир с приемлемыми давлением, температурой и воздухом, которым можно дышать.

  • Зачем нужно быстро летать к МКС

Как отмечает Овчинин, скафандр плохо подвижен, и чем больше в нем избыточное давление, тем он жестче (костюм раздувается в вакууме как шар). Поэтому космонавты проводят много тренировок перед полетом и в гидролаборатории, и на специальных тренажерах, а сам скафандр должен быть правильно подогнан. Космонавты работают только руками: рукава и перчатки — самая подвижная часть костюма. Однако и это занятие непростое: например, на то, чтобы сжать полностью кулак в перчатке, растянутой изнутри половиной атмосферы, уходят существенные усилия.

Тренировка в гидролаборатории

© AP Photo/Sergey Ponomarev

Не секрет, что вся работа за бортом выполняется с помощью рук. Сжать перчатку скафандра полностью, конечно, можно, другое дело, что для выполнения работ за бортом станции не всегда это нужно, достаточно совершать более мелкие движения пальцами, чтобы руки, плечевой пояс, пальцы не уставали и чтобы можно было выполнить все задачи внекорабельной деятельности (ВКД)

Алексей Овчинин

космонавт, Герой России

На эту тему

По его словам, космонавты тренируют руки специальными упражнениями, которые развивают плечевой пояс и пальцы. Также облегчают работу космонавтов специальные инструменты, которые для удержания в руках не требуют полного сжатия перчаток.

Кроме сильного напряжения рук, человек греется и сильно потеет внутри скафандра, несмотря на работу системы охлаждения. Алексей Овчинин отметил, что потерю энергии космонавтов за выход в космосе в джоулях или калориях никто не считал, но люди устают за время внекорабельной деятельности достаточно сильно. «Из организма уходит за выход очень много воды, это порядка двух литров. После выхода мы как раз восполняем именно потребности в воде. При этом не используется каких-либо витаминов и других пищевых добавок», — рассказал Овчинин.

Не забудьте перецепить страховочный карабин

Космонавты работают в разных местах за бортом станции, иногда приходится проделать длинный путь от выхода из модуля «Пирс» до места проведения работ.  По пути следования передвигающиеся на руках космонавты цепляют себя страховкой за жесткие и гибкие поручни, как альпинисты. Страховочных фалов два — 1,5 и 3 метра.

«Никто никогда не считал, сколько раз космонавт перецепляет карабин во время ВКД, потому что это зависит от задач. Во время некоторых выходов космонавты работают рядом с шлюзовым отсеком. А могут быть работы гораздо дальше, тогда при перемещении по поручням космонавт должен перефиксировать два карабина от двух фалов. Поручни при этом на поверхностях модулей расположены неравномерно — где-то чаще, где-то реже. В некоторых местах поручни расположены достаточно далеко или установлены вообще мягкие поручни — там несколько другая система перецепления», — рассказал Овчинин. При этом он добавил, что случаев отрыва — когда космонавта, «соскользнувшего» с борта станции, спасли лишь страховочные фалы — пока не было.

За время выхода за борт станции космонавты неоднократно оказываются как в тени Земли, так и на солнечной стороне. В тени системы скафандра включаются на обогрев — по трубкам специального сетчатого костюма, надетого на космонавта внутри скафандра, начинает течь теплая вода. На солнечной стороне водяная система влючается на охлаждение. Причем перегреться в скафандре значительно проще, чем замерзнуть, — он работает как термос, и внутреннее пространство скафандра быстро нагревается от тепла работающего человека.

На солнечной стороне космонавты также используют специальное защитное забрало из многослойного золотисто-зеркального стекла. Оно настолько хорошо защищает их лицо и глаза от солнечных лучей, что они впрямую могут смотреть на нашу звезду.

С альпинистами космонавтов роднят не только страховочные фалы и карабины, но и пониженное давление воздуха: во время выхода в скафандре поддерживается давление более чем в два раза меньше обычного атмосферного на Земле — около 0,37–0,42 атмосферы. Это немногим выше, чем на вершине Эвереста.

Человек, в принципе, достаточно комфортно чувствует себя при таком давлении, время нахождения в скафандре ограничено другими системами жизнеобеспечения. А так в среднем за ВКД космонавт находится в скафандре семь-восемь часов

Алексей Овчинин

космонавт, Герой России

Надо отметить, что на вершине Эвереста люди могут погибнуть не из-за низкого давления, а из-за недостаточного содержания кислорода в разреженном воздухе.

Право на передышку

Космонавты во время работы за бортом имеют право на отдых. Так, они могут попросить Центр управления полетами (ЦУП) дать паузу в работе практически в любое время. При этом не используется никаких специальных команд или стоп-слов, просто космонавт сообщает ЦУП, что он устал и ему нужна передышка. Также паузы в работе могут быть организованы по указанию с Земли.

«По циклограмме отдых во время ВКД не предусмотрен, смотрится состояние космонавтов — во время внекорабельной деятельности группа медицинского обеспечения следит за нами, на каждом космонавте надет медицинский пояс, который сбрасывает множество параметров. Если медики видят, что учащается пульс или растет давление, они дают команду на прекращение работы», — рассказал Овчинин. Он также сообщил, что российские космонавты не едят и даже не пьют во время выхода, хотя емкости для воды предусмотрены.

После выхода космонавтам также не дается какого-то специального времени для отдыха — по большей части они в этот момент занимаются обслуживанием скафандра. Космический костюм после выхода нужно прежде всего просушить от пота, затем подготовить к следующему выходу и убрать в специальное помещение на станции.

Валерия Решетников

Как «наземные космонавты» сознательно рисковали своими жизнями — Российская газета

Почему перед полетом Юрия Гагарина сержанта Нефедова закатали в гипс? Зачем трое суток болтаться в закупоренной капсуле в открытом море? И что связывало исследование Луны с… галошами? На вопросы «РГ» отвечает председатель коллектива ветеранов испытателей Государственного научно-исследовательского испытательного института авиационной и космической медицины (ГНИИИ АиКМ) и ЦПК им. Ю.А. Гагарина Владимир Щербинский.

Испытателям пришлось первыми примерить на себя все «прелести» космического полета. Намного раньше самих космонавтов?

Владимир Щербинский: Отряд испытателей был создан почти на восемь лет раньше, чем отряд космонавтов. Еще в октябре 1952 года вышло постановление Совета министров: «Создать специальную команду испытателей для испытания костюмов, скафандров, одежды и разработки других вопросов, связанных с обеспечением жизнедеятельности и работоспособности экипажей самолетов с большими скоростями и высотами».

Ученым и конструкторам важно было понимать, как поведет себя человеческий организм в самых экстремальных условиях. И как можно его надежно защитить. Причем не только при реактивных скоростях, но и космических. Испытатели «примеряли» на себя все суперперегрузки, гипокинезию, резкие перепады давления, запредельные температуры, вибрации и шумы, ионизирующие излучения, длительную изоляцию в сурдокамере… Проще сказать, через что они не прошли.

А как набирали в испытатели?

Владимир Щербинский: Показатель был не один, главное — отменное здоровье. В самую первую команду испытателей Института авиационной и космической медицины, у которого было еще закрытое название — п/я № 3452, вошли солдаты срочной службы. Позже, когда спектр испытаний режимов, скафандров, бортовых пайков и т.д. расширился, присоединились «нештатники» — офицеры и сотрудники самого института.

Читала, как с испытателя сержанта Сергея Павловича Нефедова лепили форму для космического скафандра «под Гагарина». Обмотали всего гипсом, даже лицо…

Владимир Щербинский: Да. Не случайно его называют «космонавтом номер ноль». Рост и вес Сергея Нефедова были точно такими же, как у будущего первого космонавта. Именно по гипсовому слепку с Нефедова сшили скафандр для Юрия Гагарина. Как рассказывал сам Сергей Павлович, это была долгая и изматывающая процедура. Перед полетом Юрия Гагарина сержант Нефедов провел в скафандре больше десяти суток в барокамере — макете корабля «Восток». Температура доходила до +80 по Цельсию! Представляете? Испытатель доказывал, что человек может выжить даже при таких условиях. В том же макете он сутками находился в позе эмбриона — сначала пять дней, потом пятнадцать, потом месяц.

Испытатели первыми входили в барокамеры, первыми надевали новые космические скафандры, первыми садились в кресло катапульты?

Владимир Щербинский: Это лишь верхушка айсберга. Что такое — первыми входили в барокамеры? Испытателей держали там по полчаса и больше без кислородной маски под давлением, соответствующим высоте пять километров. Зачем? Чтобы определить, как человек переносит кислородное голодание.

Ученым важно было понимать, как поведет себя человеческий организм в самых экстремальных условиях. И как можно его надежно защитить

Испытатели 72 часа болтались в закупоренной капсуле в открытом море. Их выбрасывали в районе Воркуты в легкой одежде на 40-градусный мороз: надо было понять, какое максимально возможное время человек продержится на холоде. Один из самых жестких тестов — так называемая перепадная камера. В ней можно было за доли секунды забросить человека с уровня земной поверхности вверх на 20-30 км, а то и 40. Такой перепад высот имитировался резким скачком давления. В то же время «ударники» — кто занимался ударными перегрузками — сполна получили травм, опасных ощущений. Да и не только они.

Риск, риск и риск?..

Владимир Щербинский: «Наземные космонавты» были энтузиастами космоса и сознательно рисковали своими жизнями для того, чтобы туда нормально полетели другие.

А сами не хотели полететь?

Владимир Щербинский: Да каждый из отряда испытателей тайно мечтал об этом, проверяя себя на очередных испытаниях. Но мы были «на службе», нужны были на Земле для решения конкретных задач. И прекрасно это понимали. Ответственность зашкаливала.

Сейчас из первого отряда космонавтов в живых остался только дважды Герой Советского Союза Борис Волынов. Он рассказывал мне, как вместе с Владимиром Комаровым испытывал полетное кресло «Казбек», на котором до сих пор летают экипажи. Вот дословно: «Готовилась бетонная подушка. Потом брался сегмент корабля, на нем укладывались плиты из свинца, чтобы сымитировать вес. На эту площадку устанавливалась ферма, а на нее — сиденье. Укладывался человек. На кране вся эта конструкция поднималась на полтора-два метра. А потом — отпускалась в свободное падение. Удар — на бетонную подушку. Первое впечатление, что это конец. Все обрывалось внутри». А еще один космонавт сказал: «Я не испытатель, чтобы выдерживать такие перегрузки».

Владимир Щербинский: Как раз после тех «падений» полетного кресла на бетонку космонавтов решили больше не привлекать. Все-таки каждый должен заниматься своим делом. Первые космонавты знали всех испытателей «в лицо». «Эти ребята собою заслонили нас, и без их помощи нам было бы гораздо сложнее или вообще худо», — сказал как-то дважды Герой Советского Союза космонавт Павел Попович.

Так было во время подготовки к полету первого многоместного космического корабля «Восход», где должны были полететь трое, но уже без скафандров. Это было тоже огромным риском. А еще тот полет был первым, когда космонавты должны были приземляться непосредственно в спускаемом аппарате. Впервые были разработаны индивидуальные амортизационные ложементы-кресла. И, естественно, тоже испытаны. Наших ребят десятки раз сбрасывали с креслом-ложементом как в макете корабля «Восход», так и без, с высоты, имитируя удар при приземлении. Тот же Павел Попович во время одного подобного эксперимента сказал испытателю Вячеславу Перфилкину: «У меня аж спина заныла, когда увидел ваше падение!»

Вы ведь сами участвовали в самых разных экспериментах, в том числе связанных с советской лунной программой?

Владимир Щербинский: Да. Мне повезло. Я был привлечен к секретной программе — изучению работоспособности космонавта при полете к Луне и посадке на нее. Эксперименты проходили в 1966-1969 годах. На территории одного из подразделений устроили полигон: лунную поверхность имитировали кучи песка и гравия, посадочный модуль заменяла металлическая коробка. Сконструировали специальный безопорный стенд: он позволял изменять гравитацию от 0 до 1/6 веса человека. Именно столько, по расчетам, должно быть на Луне. На этом стенде можно было «по-лунному» прыгнуть на несколько метров в высоту, несмотря на то что вес испытателя в скафандре был под 100 кг.

Юрий Гагарин во время тренировок на невесомость в самолете Ту-104А с инструкторами и испытателями. Фото: Из архива Владимира Щербинского

В связи с секретностью и не полной завершенностью нового лунного скафандра эксперименты нужно было выполнять в скафандре «Ястреб», специально доработанном для лунной программы. Но с завода «Звезда» привезли только один экземпляр. Поэтому из испытательного отряда отобрали двоих, подходящих по росту и телосложению. Работали я и Николай Буркун. И мы обязательно к «луннику» надевали обычные галоши.

Чтобы не испачкать, пока ходишь по Земле?

Владимир Щербинский: Как ни смешно. Именно поэтому! На нас надевали пять разных одежек-оболочек, закрепляли на теле кучу регистрирующих датчиков, включая ректальные. Электроды для снятия миограммы мышц при моделировании хождения космонавта по Луне закреплялись на икрах. Каждый эксперимент длился до шести часов. Результат серьезно зависел от датчиков: места крепления даже наждаком зачищали для лучшего контакта. Представляете? Наждаком — по телу! В конце концов придумали припаивать под датчик маленькую иголочку и с ее помощью прикалывать эту нашлепку к коже. Электроды держались отлично, но боль и кровоподтеки были постоянно.

Именно испытатели доказали: человек может не только приземляться в военной десантной машине, но и быть способным после этого вести бой

А что вы отрабатывали для Луны?

Владимир Щербинский: Например, ремонт космического аппарата, возможную перестыковку внешних агрегатов. К «посадочному модулю», установленному на полигоне, приварили круглый штырь с резьбой, и на него предстояло накрутить большую гайку. Подвешенный на разгрузочном стенде в безопорном состоянии, попробовал наворачивать гайку на штырь. И выяснилось, что элементарную земную операцию в безопорных условиях, близких к космическим, выполнить практически невозможно. Я вдруг стал сам вращаться вокруг штыря!

К тому же для имитации раздувания скафандра при работе в открытом космосе внутрь осуществлялся поддув. Скафандр, включая перчатки, превратился, грубо говоря, в железный. Гайка почти сразу выскользнула из руки и куда-то улетела.

Моделировался полет на Луну и ее облет. На третьем этапе испытаний, который длился около полугода, проводили эксперименты по отработке действий экипажа во время прилунения. В общей сложности в 1966-1968 годах испытатели из нашего отряда «прилунялись» раз пятьдесят.

Но испытатели, а это почти тысяча солдат, сержантов и офицеров, так и остались в тени «большого космоса». Так или иначе были награждены всего двадцать человек.

Почему?

Владимир Щербинский: То, чем мы занимались, долгое время было строго засекречено. А в начале 2000-х команда Института авиационной и космической медицины прекратила свое существование. Эксперименты были переданы в Институт медико-биологических проблем РАН. И практически все мои сослуживцы оказались «вычеркнуты из списков». У нас, бывших военных испытателей, до сих пор нет официального статуса «Испытатель авиационной и космической техники». Мы по-прежнему числимся механиками: так во всех документах была прописана должность штатного испытателя в отряде.

Да разве в наградах и званиях дело? То, что испытатели первыми входили в барокамеры, первыми надевали новые космические скафандры, первыми садились в кресло катапульты, отрабатывая все на Земле, не могло не сказаться на здоровье «наземных космонавтов». Опасность и риски постоянно ходили рядом. Вместе с травмами. Но никаких социальных льгот бывшие военные испытатели не имеют.

Тренировка первых шести космонавтов по «отсидке» в спускаемом аппарате «Восток». Испытатель Вячеслав Перфилкин (на переднем плане) помогает Герману Титову. Фото: Из личного архива испытателя Вячеслава Перфилкина

Хотя есть медицинский факт: у летчика организм стареет на двенадцать лет раньше, чем у обычного человека. У испытателей наверняка еще быстрее?

Владимир Щербинский: Документов предписывающих наблюдать за здоровьем бывших испытателей, нет. Поэтому после увольнения никакого медицинского контроля не было. В силу этого и точной статистики нет. Наш испытатель Борис Бычковский в своей книге сделал попытку оценить отдаленные последствия опаснейшей работы космических испытателей. И что оказалось? Не все испытатели-срочники даже увольнялись здоровыми. Некоторые доживали только до 35-40 лет, а средняя продолжительность жизни не превысила 50 лет. Те же, кто переходил этот рубеж, постоянно болели. Результат экстремальных перегрузок.

Получается, о летчиках и космонавтах, подвергающих свою жизнь постоянному риску, страна позаботилась, создав ряд правовых положений и законов, определила их статус. А испытатели остались за бортом?

Владимир Щербинский: К сожалению. Знаете, у нас служил лейтенант Георгий Анисимов. Как кинооператор он участвовал во всех первых полетах на невесомость в самолете-лаборатории ТУ-104А, фиксируя каждое движение в осваиваемой чужеродной среде. Его кадры мы видим в документальном и научном кино. Налетал в невесомости больше, чем кто-либо. И что? Ничего.

В перечне специалистов авиационного персонала экспериментальной авиации минпрома есть конкретная специальность — «бортовой кино-, фото-, видеооператор». Этот профессионал имеет определенные льготы. Наш сотрудник в самолете-лаборатории выполнял ту же самую работу, только в разы более рискованную. За год службы он мог участвовать в ста экспериментах и столько же раз подвергать свою жизнь смертельной опасности. Однако летно-испытательного статуса у него как не было, так и нет. Со всеми вытекающими последствиями.

Приведу и еще один показательный пример. В начале 1973 года в нашей стране впервые в мире было произведено десантирование с военно-транспортного Ан-12 гусеничной БМД-1 с экипажем внутри…

В нем участвовал сын легендарного Бати десантников страны — Василия Маргелова?

Владимир Щербинский: Да. Говорили, у Бати в кармане лежал именной пистолет с одним патроном — на случай аварии при десантировании. Потом такой же прыжок с самолета в боевой машине состоялся на новейшей парашютно-реактивной системе. Тоже впервые в мире, который позволил от нескольких часов до нескольких минут сократить развертывание ВДВ. Это был колоссальный риск для экипажа: никаких индивидуальных средств спасения! И абсолютно заслуженно членам экипажа было присвоено звание Героев России.

Результат испытаний серьезно зависел от датчиков: места крепления даже наждаком зачищали для лучшего контакта. Наждаком — по телу!

Но ведь никто не вспомнил наших испытателей, которые перед этим — и тоже первыми в мире! — неоднократно совершали приземление в боевой машине во время отработки испытаний, подготовки и доводки уникальной системы десантирования. И тоже без каких-либо средств спасения. Именно испытатели доказали: человек может не только приземляться в военной десантной машине, но и быть способным после этого вести бой.

Когда вышел известный телесериал о десантниках, где как раз рассказывалось об отработке подобного приземления, мы с удивлением увидели: оказывается, вся подготовка отрабатывалась… на собаках. Ими художники кино вопреки исторической правде заменили испытателей-людей. А что вы хотите? Ведь в государственном классификаторе профессий такой специальности — испытатель авиационно-космической техники — просто-напросто нет. Хотя есть люди, которые отдали этому всю свою жизнь.

1961 год. После полета Гагарина испытатель Сергей Нефедов (в центре) получил орден Красной Звезды. Остальные — медали. На фото крайний слева испытатель Владимир Соловьев, справа — Владимир Дубас. Фото: Из архива Владимира Щербинского

Температура в космическом пространстве вокруг Земли

Температура в космическом пространстве зависит от многих факторов: расстояния от звезды или другого космического события, находится ли точка в космосе в прямом свете или в тени и подвержена ли она солнечной вспышке или Солнечный ветер. Изменение температуры в космосе около Земли в первую очередь зависит от местоположения и времени: температуры резко различаются на светлой и затемненной сторонах планеты, которые постепенно меняются от минуты к минуте в зависимости от вращения планеты вокруг своей оси и ее вращения вокруг своей оси. солнце.

TL; DR (слишком долго; не читал)

TL; DR

Средняя температура космического пространства около Земли составляет 283,32 кельвина (10,17 градуса по Цельсию или 50,3 градуса по Фаренгейту). В пустом межзвездном пространстве температура составляет всего 3 градуса Кельвина, ненамного выше абсолютного нуля, что является самым холодным из всех возможных.

Вблизи Земли

Средняя температура космического пространства вокруг Земли составляет 283,32 кельвина (10,17 градуса Цельсия или 50.3 градуса по Фаренгейту). Очевидно, что это очень далеко от температуры в 3 градуса выше абсолютного нуля более далекого космоса. Но это относительно мягкое среднее значение маскирует невероятно резкие перепады температур. Сразу за верхними слоями атмосферы Земли количество молекул газа стремительно падает почти до нуля, как и давление. Это означает, что практически нет вещества для передачи энергии, но также и для защиты от прямого излучения, исходящего от Солнца. Это солнечное излучение нагревает пространство около Земли до 393,15 кельвина (120 градусов по Цельсию или 248 градусов по Фаренгейту) или выше, в то время как затемненные объекты падают до температуры ниже 173.5 кельвинов (минус 100 градусов по Цельсию или минус 148 градусов по Фаренгейту).

Абсолютный ноль

Ключевой определяющей характеристикой космического пространства является пустота. Материя в космосе концентрируется в астрономических телах. Пространство между этими телами действительно пусто — почти вакуум, где отдельные атомы могут быть на много миль друг от друга. Тепло — это передача энергии от атома к атому. В условиях космического пространства энергия почти не передается из-за огромных расстояний. Средняя температура пустого пространства между небесными телами составляет 3 градуса Кельвина (минус 270.15 градусов по Цельсию или минус 457,87 градусов по Фаренгейту). Абсолютный ноль, температура, при которой прекращается всякая деятельность, составляет ноль кельвинов (минус 273,15 градуса по Цельсию или минус 459,67 градуса по Фаренгейту).

Радиация

Радиация — это энергия, передаваемая объектом или событием в космос. Космическое фоновое излучение, которое, по мнению ученых-энергетиков, осталось от рождения Вселенной, составляет почти 2,6 кельвина (минус 270,5 градусов по Цельсию или минус 455 градусов по Фаренгейту).Это составляет большую часть температуры пустого пространства в 3 кельвина. Остальное — это постоянная солнечная энергия, излучаемая звездами, периодическая энергия солнечных вспышек и периодические взрывы космических явлений, таких как сверхновые.

Расстояние, свет и тень

Расстояние от звезд определяет среднюю температуру определенных точек в космосе. Будет ли определенная точка полностью освещена светом или частично или полностью затенена, это определяет ее температуру в определенное время. Расстояние и освещенность являются основными определяющими факторами температуры для всех объектов и точек, лишенных атмосферы и находящихся в почти полном вакууме.

Почему космос такой холодный, если солнце такое горячее?

Если солнце горячее, как холодно в космосе?

— Джейкоби Бриссетт (@ JBrissett12) 10 июля 2019 г.

Почему космос такой холодный, если солнце такое горячее? Отличный вопрос. В отличие от нашей мягкой среды обитания здесь, на Земле, наша солнечная система полна экстремальных температур. Солнце представляет собой сгусток газа и огня, имеющий температуру около 27 миллионов градусов по Фаренгейту в его ядре и 10 000 градусов на поверхности. Между тем, космическая фоновая температура — температура космоса, когда вы отойдете достаточно далеко, чтобы покинуть душистую атмосферу Земли, — колеблется на -455 F.Как это может быть?

Тепло распространяется через космос в виде излучения, инфракрасной волны энергии, которая мигрирует от более горячих объектов к более холодным. Волны излучения возбуждают молекулы, с которыми они соприкасаются, вызывая их нагрев. Именно так тепло передается от Солнца к Земле, но загвоздка в том, что излучение нагревает только молекулы и материю, которые находятся прямо на его пути. Все остальное остается холодным. Возьмем Меркурий: по данным НАСА, ночная температура на планете может быть на 1000 градусов по Фаренгейту ниже, чем на дневной стороне, подверженной радиационному воздействию.

Сравните это с Землей, где воздух вокруг вас остается теплым, даже если вы находитесь в тени, а в некоторые сезоны даже в темноте ночи. Это потому, что тепло распространяется по нашей прекрасной голубой планете тремя способами, а не одним: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Когда солнечное излучение попадает и нагревает молекулы в нашей атмосфере, они передают эту дополнительную энергию молекулам вокруг них. Затем эти молекулы сталкиваются и нагревают своих соседей. Этот перенос тепла от молекулы к молекуле называется теплопроводностью, и это цепная реакция, которая нагревает области за пределами пути солнца.

Однако космос — это вакуум, то есть в основном он пуст. Молекулы газа в космосе слишком малочисленны и находятся далеко друг от друга, чтобы регулярно сталкиваться друг с другом. Таким образом, даже когда солнце нагревает их инфракрасными волнами, передача тепла посредством теплопроводности невозможна. Точно так же конвекция — форма теплопередачи, которая происходит в присутствии силы тяжести — важна для рассеивания тепла по Земле, но не происходит в космосе с невесомостью.

Это то, о чем думает Элизабет Абель, инженер-теплотехник проекта НАСА DART, когда она готовит машины и устройства для долгосрочных путешествий в космос.По ее словам, это особенно верно, когда она работала над солнечным зондом Parker.

Как можно догадаться по названию, солнечный зонд Паркера является частью миссии НАСА по изучению Солнца. Он приближается к самому внешнему слою атмосферы звезды, называемому короной, и собирает данные. В апреле 2019 года зонд приблизился к аду на расстояние 15 миллионов миль, что является максимальным приближением космического корабля к Солнцу. Тепловой экран, выступающий на одной стороне зонда, делает это возможным.

«Задача этого теплового экрана, — говорит Абель, — гарантировать, что ни одно солнечное излучение не будет касаться чего-либо на космическом корабле».«Таким образом, в то время как тепловой экран испытывает очень высокую температуру (около 250 градусов по Фаренгейту) нашей звезды-хозяина, сам космический корабль намного холоднее — около -238 градусов по Фаренгейту, — говорит она.

В качестве ведущего инженера-теплотехника DART — небольшого космического корабля, предназначенного для столкновения с астероидом и сбивания его с курса, — Абель предпринимает практические шаги по управлению температурой глубокого космоса. Чрезвычайные колебания температуры между ледяной пустотой и кипящим солнцем создают уникальные проблемы. Некоторым частям космического корабля нужно помочь оставаться достаточно холодными, чтобы избежать короткого замыкания, в то время как другим нужны нагревательные элементы, чтобы они оставались достаточно теплыми для работы.

Подготовка к перепадам температуры на сотни градусов может показаться дикой, но в космосе все обстоит именно так. Настоящая странность — это Земля: среди сильного холода и сильной жары наша атмосфера сохраняет удивительную мягкость — по крайней мере, на данный момент.

Какова дневная температура окружающей среды на Луне в тени?

На самом деле не существует «температуры в пяти футах от поверхности», потому что там не так уж много чего, чтобы поддерживать температуру. У Луны действительно есть «атмосфера», но типичное давление составляет около 0 долларов.3 нПа $ (Википедия), и он не будет передавать достаточно тепла к любому разумному термометру или от него, чтобы произвести что-либо, что вы могли бы назвать температурой окружающей среды. На самом деле длина свободного пробега молекул в таком газе измеряется в километрах, поэтому они будут больше взаимодействовать с поверхностью, чем друг с другом, что делает вопрос температуры в целом несколько спорным.

Ваш термометр будет измерять баланс энергии излучения, которую он поглощает, с тем, что он излучает. То есть сообщаемая температура будет той, при которой есть баланс.Это зависит от того, что именно находится в зоне прямой видимости термометра, а также от того, насколько хорошо он поглощает и излучает различные частоты. Если он не имеет прямой видимости на освещенных солнцем (или недавно освещенных) скалах, или на Земле, он действительно может стать очень холодным, поскольку он очень мало поглощает и может излучать в космос. С другой стороны, если он почти окружен теплыми камнями, которые либо были, либо недавно нагреты солнцем, он в конечном итоге станет почти таким же горячим, как и они.

Основываясь на более точной спецификации, добавленной к вопросу: если вы находитесь на плоской части Луны, то в основном вам нужно спросить, куда идут лучи обзора из стакана с водой. 4-2.4 $$ (википедия)

с раствором около 336. Так вода не замерзнет, ​​хотя и не закипит.

Среди многих других деталей это решение предполагает, что вода и камни представляют собой черные тела, равномерно и эффективно поглощающие и излучающие на всех длинах волн, и что стекло прозрачно на всех соответствующих длинах волн.

Отредактировано, чтобы использовать правильное уравнение и, следовательно, изменить результат. Спасибо комментаторам, указавшим на мою ошибку.

Температура

— Насколько холодно было в тени солнечного зонда Parker?

На ближайшем приближении Parker Solar Probe к Солнцу, температура
тепловой экран достигнет почти 2500 градусов по Фаренгейту, но
космический корабль и его приборы будут храниться в относительно
комфортная температура около 85 градусов по Фаренгейту.

Источник здесь, правда, он намного короче, чем я ожидал.

В дополнение к цитате, в которой указаны приблизительные температуры, чтобы отразить, насколько велика тень тени … тепловой экран составляет 8 футов в диаметре. По сути, этот тепловой экран имеет невообразимо низкие показатели поглощения, поэтому, хотя он действительно поглощает некоторые солнечные лучи, большая их часть (99% + я не знаю точных размеров) отражается от компонентов.

Дело не в том, сколько тени можно создать, рассеяние солнечных лучей в конечном итоге закроет «тень» обратно за датчиком.Этот оттенок может применяться к датчику и всему, что находится в конической области непосредственно за датчиком. Единственными открытыми частями являются солнечные батареи, которые открыты лишь частично, и некоторые научные инструменты, которые необходимо экспонировать для измерений. Они также сделаны из нестандартных материалов, чтобы выдерживать большую часть прямого воздействия солнца.


Еще один хороший источник информации можно найти здесь. В видеоролике более подробно объясняется, как Parker Solar Probe снижает значительную часть тепла.

Несколько цитат с этой страницы по вопросу:

Конечно, в тысячи градусов по Фаренгейту все еще фантастически жарко.
(Для сравнения, лава извержений вулканов может быть где угодно между
1300 и 2200 F (700 и 1200 C) И чтобы противостоять этой высокой температуре,
В Parker Solar Probe используется тепловой экран, известный как Thermal
Система защиты, или TPS, диаметром 8 футов (2,4 метра).
и 4,5 дюйма (около 115 мм) толщиной. Эти несколько дюймов защиты
означают, что как раз по ту сторону щита, корпус космического корабля
будет сидеть при температуре 85 F (30 C).

Что касается некоторых инструментов, которые не будут полностью защищены экраном:

Чашка солнечного зонда, выступающая над теплозащитным экраном, — одна из двух
инструменты на Parker Solar Probe, которые не будут защищены
тепловой экран. Этот инструмент известен как чаша Фарадея,
датчик, предназначенный для измерения потоков ионов и электронов, а также углов потока
от солнечного ветра.

Сама чашка сделана из листов титан-цирконий-молибден,
сплав молибдена с температурой плавления около 4260 F (2349
C).Решетки, которые создают электрическое поле для солнечного зонда.
сделаны из вольфрама, металла с самой высокой известной температурой плавления
6192 ° F (3422 ° C). Обычно для травления линий сетки используются лазеры.
в этих решетках — однако из-за высокой температуры плавления кислота должна быть
вместо этого.

Обратите внимание, я ни в коем случае не эксперт и перефразирую то, что прочитал в нецитированных разделах. Сообщите мне, если предоставленная мной информация неточна. Тем не менее, цитаты являются прямыми выдержками из НАСА, и здесь указаны источники.

Какова температура в космосе?

Температура в космическом пространстве обычно составляет 2,73 Кельвина (-270,42 Цельсия, -454,75 Фаренгейта). На самом деле это температура космического микроволнового фонового излучения, которое распространяется по всей Вселенной.

Непостижимая пустота космоса кажется невероятным местом для путешествий, хотя в основном она заполнена… ну… ничем. Однако, если у вас будет возможность побывать в космосе, что вам нужно будет упаковать? Для справки: самый холодный город на Земле — Якутск в России — имеет температуру около -50 C (-58 F) в течение всего года.Это может показаться чрезмерным, но в космосе может стать намного холоднее, поэтому не забудьте взять с собой дополнительный свитер, который сделала для вас бабушка…

Зима в Якутске, самом холодном городе на нашей планете (Фото: Катя Петрова / Shutterstock)

Конечно, если предположить, что вы не оставите свой космический корабль без скафандра, вам не придется беспокоиться ни о какой из этих отрицательных температур, поскольку температура космического корабля будет контролироваться термически. Однако без термоконтроля все стало бы опасно.

Обращенная к солнцу сторона Международной космической станции (МКС), например, может достигать обжигающей температуры около 121oC (250oF), а термометры на темной стороне могут опускаться до -157oC (-250oF). Благодаря тепловому кондиционированию на МКС космонавты не могут обжечься или заморозиться из-за резких перепадов температуры.

Международная космическая станция парит над нашей планетой. (Фото: Wikipedia.org)

Прежде чем мы перейдем к тому, что такое холодное или горячее пространство, вам нужно понять разницу между температурой и теплом.

Температура и тепло

Температура и тепло часто используются как взаимозаменяемые, но это не одно и то же. Тепло — это энергия в движении от высокотемпературного объекта к низкотемпературному, измеряемая в Джоулях. Другими словами, тепло относится к общей кинетической энергии молекул внутри тела. С другой стороны, температура — это основная мера горячего тела из-за колебаний молекул на атомном уровне. Температура измеряется в градусах Цельсия, Фаренгейта или Кельвина.

Как мы видим, хотя они и связаны, они не совпадают. Температура — это продукт тепла. Также может быть полезно думать о тепле как о глаголе . Тепло может выполнять работы, , а температура может измерять только количество работы, выполняемой в результате тепла. Больше тепла на атомном уровне означает более быстрые колебания молекул, что приводит к высоким температурам. По сути, температура — это средняя температура тела.

Теперь, когда вы понимаете разницу между ними, давайте попробуем оценить температуру космического пространства.

За исключением астероидов, метеороидов, планет, лун и других небесных тел, большая часть космоса представляет собой вакуум, в котором есть , неважно . И когда мы говорим о космосе, мы обычно подразумеваем вакуум . Идеальный вакуум не имеет температуры, так как в вакууме нет ничего, температуру которого можно было бы измерить. Итак, по сути, вы не можете технически измерить температуру космического пространства.

И все же люди говорят, что космос холодный. Как такое возможно? Что ж, скорее всего, люди имеют в виду прерывистую материю в космосе, такую ​​как астероиды, луны, планеты и кометы, которые могут быть «холодными».

Так как же холодно?

Абсолютный ноль

Теоретически самая холодная температура во Вселенной составляет Абсолютный ноль, , что составляет -273,15 ° C (-459,67 ° F) или просто 0 Кельвинов. Однако с практической точки зрения вещество не может достичь температуры Абсолютного нуля.Вся кинетическая энергия в молекуле, то есть их колебания, прекратится, поэтому больше тепла не может течь при температуре Абсолютного нуля.

Многие физики всю свою карьеру пытались охладить предметы до температуры абсолютного нуля с помощью лазеров и магнитных полей, но на самом деле это не удалось. Это связано с тем, что в Абсолютном Ноле классические законы физики перестают действовать, а квантовая механика становится более распространенной. Фактически, фундаментальные законы квантовой механики запрещают любому объекту достигать абсолютной нулевой температуры.Чтобы понять, почему это запрещает, потребуется сложная математическая обработка, включающая принципы Гейзенберга, которые мы оставим для другой статьи.

Какая температура в помещении?

Допустим, мы выводим в космос очень точный градусник. Вокруг летают газ, пыль и ионизированные частицы от Солнца (известные как солнечный ветер), но эти частицы настолько удалены друг от друга, что очень немногие из них, если вообще есть, столкнутся с термометром. Даже если они это сделают, они будут довольно холодными, и вакуум между ними, лишенный какой-либо барионной материи, не будет обнаружен.Постепенно термометр начнет излучать тепло. Его зарегистрированная температура будет продолжать снижаться, пока не достигнет 2,73 K (-270,42 C, -454,75 F), температуры космического микроволнового фонового излучения (CMBR).

Космическое микроволновое фоновое излучение (CMBR)

Космическое микроволновое фоновое излучение — это пережиток самого мощного взрыва в истории: Большого взрыва. Фотоны события, породившего время и пространство, все еще пронизывают космос сегодня, вызывая легкие радиопомехи и нагревая космические термометры для таких любопытных ученых, как мы.В лабораториях на Земле можно достичь более низких температур, чем температура реликтового излучения, но в космосе постоянный гул этого вездесущего излучения создает своего рода универсальную среднюю температуру.

Карта CMB от WMAP (Фото: НАСА)

Что произойдет с вашим телом, если подвергнуться воздействию этого пространства?

Теперь мы понимаем температуру космоса, или, если быть более точным, реликтовое излучение, но что, если бы вы оказались в космосе без скафандра? Что ж, это было бы нежелательным опытом по многим причинам.

В 1960-х годах исследователи с базы ВВС Брукс в Техасе подвергли нескольких собак воздействию почти вакуумной среды, чтобы изучить, как их тела чувствуют себя в вакууме. Что ж, собаки действительно выживали, когда подвергались воздействию вакуума менее 90 секунд, но когда они подвергались более длительному воздействию, они впоследствии погибли при повторном давлении.

В конце 1960-х ученые НАСА попробовали то же самое на шимпанзе. Шимпанзе были более стойкими, чем собаки, когда дело доходило до выживания в вакууме, имитирующем космическое пространство.В таких условиях они могли прожить до трех с половиной минут.

Во время испытаний в вакуумной камере в Центре космических полетов имени Джонсона НАСА в Техасе из-за дырявого скафандра один из астронавтов оказался в почти полном вакууме. Он потерял сознание в считанные секунды, пока его не реанимировали. Придя в сознание, космонавт сказал, что последнее, что он помнил перед тем, как потерять сознание, — это ощущение кипящей слюны во рту!

Эбулизм

Видите, в космосе, без давления воздуха, чтобы поддерживать жидкости вашего тела в жидком состоянии, они быстро начали бы рассеивать тепловую энергию путем кипения.Но это не то. В космосе, когда вы подвергаетесь воздействию без скафандра, газы внутри вашего тела также начнут расширяться, заставляя вас надуваться, как Вайолет Борегард в фильме «Хитрый Вонка и шоколадная фабрика »! Это надувание может быть вызвано пузырьками воздуха и газа, образовавшимися при кипении ваших внутренних жидкостей. Это явление принято называть эбулизмом.

Эбулизм может привести к тому, что эти пузырьки заблокируют кровоток. Есть большая вероятность, что из-за этого ваши кровеносные сосуды разорвутся, а критически важные органы опухнут.Хотя вы потеряете сознание в течение 10-15 секунд из-за отсутствия насыщенной кислородом крови в вашем мозгу, ваше тело продолжит раздуваться и в конечном итоге просто разорвется на части. Очевидно, что это очень болезненный способ умереть, но это то, что приготовило для вас место, если вы хотите прыгнуть незащищенным.

Статьи по теме

Статьи по теме

Как мы показали, большая часть космического пространства — довольно холодное место, где температура реликтового излучения опускается всего до 2.73 Кельвина. Хотя для более близких к Солнцу небесных тел, таких как Меркурий или Венера, температура была бы намного выше. Помимо Солнца, ближайшая звезда — Альфа Центавра A, массивная звезда на расстоянии 4,3 световых года от нас, а это означает, что у нее нет силы нагревать небесные тела нашей Солнечной системы.

The Sunshield Webb / NASA

About the Sunshield

Солнцезащитный экран разделяет обсерваторию на теплую, обращенную к солнцу сторону (тепловые модели показывают, что максимальная температура внешнего слоя составляет 383K или приблизительно 230 градусов по Фаренгейту) и холодную сторону (с минимальной смоделированной температурой самого холодного слоя 36K или около -394 градусов по Фаренгейту).Пятислойный солнцезащитный экран защищает чувствительные инструменты телескопа от солнечного света. Телескоп работает под 50K (~ -370F) Фото: Northrop Grumman

Сохраняя прохладу

Космический телескоп Джеймса Уэбба будет наблюдать в основном инфракрасный свет от слабых и очень далеких объектов. Чтобы обнаружить эти слабые тепловые сигналы, телескоп необходимо держать очень холодным. Для защиты телескопа от внешних источников света и тепла (таких как Солнце, Земля и Луна), а также от тепла, излучаемого самой обсерваторией, Уэбб имеет 5-слойный солнцезащитный экран размером с теннисный корт, который действует как зонтик от солнца. оттенок.[Фактические размеры: 21,197 м x 14,162 м (69,5 футов x 46,5 футов)]

Этот солнцезащитный экран всегда будет между Солнцем / Землей / Луной и телескопом. Его можно разместить таким образом, потому что JWST будет вращаться вокруг Солнца в 1,5 миллиона километров от Земли (но примерно на одной линии с ней).

+

Солнцезащитный козырек защищает телескоп от внешних источников света и тепла (например, Солнца, Земли и Луны).

+

Солнцезащитный экран Уэбба расположен между Солнцем / Землей / Луной и телескопом. Орбита Уэбба в L2 (подробнее об орбите Уэбба). Изображение: STScI

Солнцезащитный козырек позволяет телескопу охладиться до температуры ниже 50 Кельвинов (-370 ° F или -223 ° C) за счет пассивного излучения тепла в космос. Приборы ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam, NIRSpec, FGS / NIRISS) будут работать при температуре около 39 K (-389 ° F, -234 ° C) благодаря пассивной системе охлаждения.Прибор среднего инфракрасного диапазона (MIRI) будет работать при температуре 7 K (-447 ° F, -266 ° C), используя гелиевый холодильник или систему криокулера.

Солнцезащитный козырек не только создает холодную среду, но и создает термически стабильную среду. Это важно для правильного выравнивания сегментов главного зеркала, когда телескоп меняет свою ориентацию на Солнце.

+

Изображение: STScI

Почему пять слоев

Почему солнцезащитный экран состоит из пяти слоев, а не из одного толстого? Каждый последующий слой солнцезащитного козырька холоднее предыдущего.Тепло исходит между слоями, а вакуум между слоями является очень хорошим изолятором. Один большой толстый солнцезащитный экран будет проводить тепло снизу вверх более чем на пять слоев, разделенных вакуумом.

Солнцезащитный козырек изготовлен из легкого материала со специальными тепловыми свойствами, называемого каптоном, который также имеет специальное покрытие.

Прочтите о специальном солнцезащитном покрытии.

Слои работают вместе, чтобы снизить температуру между горячей и холодной сторонами обсерватории примерно на 570 градусов по Фаренгейту.Каждый последующий слой солнцезащитного козырька из каптона холоднее, чем нижний. Пятый и последний слой был доставлен 29 сентября 2016 года в космический парк Northrop Grumman Corporation в Редондо-Бич. Фотография: Northrop Grumman

Глубоко

Блестящий серебряный материал пятислойного солнцезащитного козырька — сложный и инновационный подвиг материаловедения и инженерии. Каждый слой сделан из уникального композитного материала, каждый имеет определенную толщину и размер, и они должны быть точно разделены в пространстве.Есть даже специальные швы и усиления, чтобы ограничить урон от метеоритов.

НАСА и его отраслевые партнеры разработали легкий и надежный способ защиты телескопа и зеркал от солнечного инфракрасного излучения в материале, составляющем солнцезащитный экран. Некоторые из вещей, которые делают солнцезащитный козырек уникальным, — это его прочный, но ультратонкий материал, особая форма, напоминающая змея, и особая роль его слоев.

Состав материала

Солнцезащитный экран состоит из пяти слоев материала под названием каптон.Каждый слой покрыт алюминием, а обращенные к солнцу стороны двух самых горячих слоев (обозначенные как слой 1 и слой 2) также имеют покрытие из «легированного кремния» (или обработанного кремния), отражающего солнечное тепло обратно в космос. Солнцезащитный экран — важная часть телескопа Уэбба, потому что инфракрасные камеры и инструменты на борту должны храниться в очень холодном состоянии и вдали от солнечного тепла и света, чтобы функционировать должным образом.

Kapton — это полиимидная пленка, разработанная компанией DuPont в конце 1960-х годов.Он обладает высокой термостойкостью и остается стабильным в широком диапазоне температур от минус 269 до плюс 400 градусов по Цельсию (от минус 452 до плюс 752 градусов по Фаренгейту). Он не плавится и не горит при самых высоких температурах. На Земле полиимидная пленка Kapton может использоваться в различных приложениях для электрической и электронной изоляции.

Солнцезащитные слои также покрыты алюминием и легированным кремнием для их оптических свойств и долговечности в космической среде. Легирование — это процесс, при котором небольшое количество другого материала примешивается во время процесса нанесения кремниевого покрытия, чтобы покрытие было электропроводным.Покрытие должно быть электропроводным, чтобы мембраны могли быть электрически заземлены с остальной частью JWST и не создавали статический электрический заряд на их поверхности. Кремний обладает высокой излучательной способностью, что означает, что он излучает больше всего тепла и света и блокирует попадание солнечного тепла на инфракрасные приборы, расположенные под ним. Алюминиевые поверхности с высокой отражающей способностью также отводят оставшуюся энергию из зазоров по краям солнцезащитного слоя.

+

После развертывания полноразмерного тестового солнцезащитного козырька.Фотография: Northrop Grumman

Форма и слои, напоминающие воздушный змей

Форма воздушного змея и количество слоев солнцезащитного козырька играют важную роль в телескопе. Каждый из различных слоев позиционируется и разделяется с точностью для выполнения своей функции.

«Форма и конструкция также направляют тепло по сторонам, по периметру, между слоями», — сказал Джеймс Купер, менеджер Sunshield космического телескопа Джеймса Уэбба в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА, Гринбелт, Мэриленд.«Тепло, генерируемое шиной космического корабля в« ядре »или центре, вытесняется между слоями мембраны, так что оно не может нагревать оптику».

«Пять слоев необходимы, чтобы блокировать и перенаправлять достаточно тепла, чтобы с запасом снизить температуру телескопа до требуемых», — сказал Купер. «Пятый слой в основном предназначен для защиты от дефектов, дыр от микрометеоритов и т. Д.» Промежуток между слоями обеспечивает дополнительный изолирующий эффект.

Каждый слой солнцезащитного козырька невероятно тонкий.Слой 1 обращен к солнцу и имеет толщину всего 0,05 миллиметра (0,002 дюйма), в то время как четыре других слоя имеют толщину 0,025 мм (0,001 дюйма). Толщина алюминиевого и кремниевого покрытий еще меньше. Силиконовое покрытие имеет толщину ~ 50 нанометров (нм) (1,9 микродюйма), а алюминиевое покрытие составляет ~ 100 нм (3,93 микродюйма).

Слои немного отличаются по размеру и форме. Слой 5 (сразу под главным зеркалом) самый маленький, а слой 1 самый большой. Слой 1 относительно плоский, а слой 5 более изогнутый.Слои расположены ближе друг к другу в центре и дальше друг от друга по краям, чтобы направлять тепло от центра к внешней стороне слоев.

Тепловые модели показывают, что максимальная температура слоя 1 составляет 383 К. Максимальная температура слоя 5 составляет 221K, а его минимальная температура — 36K.

Оптика телескопа (например, инфракрасная камера и зеркала) всегда должна быть защищена от прямого воздействия любых горячих предметов. Таким образом, размер мембран и их расположение таковы, что зеркала имеют прямую видимость только на холодный слой 5, в то время как солнце светит прямо на слой 1 независимо от того, в какую сторону направлена ​​обсерватория.

+

Кусок каптона со швом рипстоп. Предоставлено: НАСА.

Специальные швы

Материал мембраны жесткий, но если в нем появится небольшой разрыв или отверстие, отверстие может стать намного больше. Итак, есть специальный процесс, называемый Thermal Spot Bond (TSB) — области, где каждый слой плавится вместе. Кроме того, армирующие полосы мембранного материала прикрепляются к исходной мембране с помощью теплового пятна примерно через каждые 6 футов или около того, образуя сетку из «рип-стопов».«

«Тестирование показало, что это задерживает разрыв и предотвращает его выход за пределы заданной области решетки», — сказал Купер. Так, если в слое солнцезащитного экрана от метеороида или небольшого метеорита образовалась дыра, размер повреждения ограничен. Они не предназначены для остановки метеороида, а скорее для сдерживания области повреждения.

Экстремальные температуры и солнцезащитный козырек

Материал солнцезащитного козырька сжимается по мере того, как становится холоднее, а горячие слои расширяются.Купер сказал: «Разнообразие каптонов сводит к минимуму это по сравнению с некоторыми другими вариантами материалов. Мы протестировали материал, чтобы знать, насколько он дает усадку. Мы учитываем это как в нашем производстве, так и в наших расчетных прогнозах формы, которую мы получим в космосе. Мы также протестировали пятислойный солнцезащитный экран в масштабе 1/3 при температуре и вакууме, чтобы подтвердить наши прогнозы ».

Ниже приведено видео, показывающее тесты развертывания солнцезащитного козырька.

На видео ниже показано строительство специальных структур на солнцезащитном козырьке, которые формируют его для лучшего отражения тепла.

Какова температура в космосе?

3D-рендеринг глубокого космоса.

Говорят, что температура в космосе разная, но есть одно слово, которое можно легко описать: горячая! Некоторые части относительно горячие, а другие очень горячие. Однако на обоих концах шкалы температуры превышают тысячу градусов, а некоторые достигают миллионов градусов.Температура в космосе сильно отличается от температуры здесь, на Земле.

Регулирование температуры

Атмосфера регулирует температуру Земли. Основная причина, по которой мы не получаем максимум тепла от солнца, — это атмосфера. Однако, если кто-то летит в открытый космос, он или она, вероятно, испытают более высокие температуры по мере приближения к солнцу.Как уже говорилось ранее, температура в космосе бывает разной. Например, в тени температура может достигать -180 градусов по Фаренгейту, в то время как в некоторых местах, например на поверхности Меркурия, жара может составлять около 430 градусов по Фаренгейту.

Ученые предположили, что в космосе нет атмосферы, поэтому ни один объект не может нагреваться или охлаждаться. Газ в космосе очень тонкий, и из-за его разреженности воздух ничего не может согреть.В космосе ограниченное количество частиц газа; следовательно, частицы не могут бомбардировать и передавать тепло другим объектам. Следовательно, можно путешествовать в космосе и не обжечься до хрустящей корочки, если он должным образом защищен от солнца. Находясь под защитой, можно эффективно излучать все тепло и получать температуру космического фона, которая относительно спокойна. Учитывая расстояние от Земли до Солнца, космический термометр показывает приблизительную температуру 45 градусов.

Самые горячие планеты

Не на каждой планете такой приятный и гостеприимный климат, как на Земле. Хотя Меркурий — ближайшая к Солнцу планета, на самом деле это не самая горячая планета.Венера — самая горячая планета в Солнечной системе со средней температурой 464 градуса по Цельсию. Средняя температура Земли составляет 15 градусов по Цельсию.

Genso Ivyne в мировых фактах

    Написано вРазное

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *