【空间站|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?】
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人类对于宇宙的探索从上世纪50年代开始 , 但是在那之前 , 我们已经通过各种观测 , 对于我们所处的宇宙有了基本的了解 。 至少是在文艺复兴前后 , 人们就开始用科学的态度去面对浩瀚的宇宙空间 , 以往那样以神学为中心的宇宙观逐渐开始改变 。
如今的人类虽然还没有成功进入太阳系之外的世界 , 但是我们已经可以在地球之外建立起宇宙空间站 , 为我们提供来自于大气层之外的各种信息 , 让我们的宇宙探索之旅不断前进 。
温度和生命
在人类对宇宙有限的了解过程中 , 我们还没有发现其他有生命存在的星球 。 地球尽管只是一颗太阳系中普通的恒星 , 却因为生命和文明的存在而变得意义非凡 。 其实 , 在地球形成之初 , 这还不是一颗如今这般宜居的星球 , 而是一颗充满了岩浆的“火球” 。
只不过在演化的过程中 , 地球上逐渐充满了水 , 并且有了厚厚的大气层作为保护 。 在那之后 , 形成生命的必要条件才全部出现:也就是水、大气和适宜的温度 。 其中 , 温度是一种“存在感”没那么强 , 却时时刻刻都在影响着我们的环境条件 。
地球上的热量基本都来自于我们的恒星——太阳 。 太阳的主要构成成分是氢和氦 , 它们不断地进行着核聚变 , 向着宇宙空间散发着能量 , 其中一部分就会传递到地球上来 。
如果没有太阳足够的热量 , 那么地球就将是一颗没有生命存在的冰封的行星 , 就像是离太阳很远的天王星、海王星那样 。 而大气层的存在又让地球的温差不至于过大 , 就像是我们使用“保温层” , 可以避免温度急剧变化给生命带来伤害 。
需要散热的空间站
尽管只有地球上有我们适宜生存的自然条件 , 但我们如今的科技水平已经可以通过各种方式来保证我们的生命安全 。 在第一次成功发射了人造卫星之后 , 人们就开始思考如何将人类送出大气层之外 。
在经过了多次的动物实验之后 , 载人航天技术最终由苏联人首先实现 , 并在接下来的时间里和美国展开了激烈的竞争 , 从客观上促进了科技的进步 。 在成功将人类送进太空之后 , 人们的目标也开始更新 , 变成了让人类能够长期在太空中生存 , 于是宇宙空间站就这样诞生了 。
空间站和几乎“一次性”的载人飞船不同 , 要求其能够长期在太空中工作 , 因此各项技术都需要更加成熟 , 还要考虑到一些载人飞船不会考虑的方面 , 比如工作之后的散热问题 。
由于空间站上有着众多的设备 , 这些设备在很多时候都会一直运行 , 因此也会产生较多热量 。 如果不及时散热 , 那么很有可能因为温度过高而损坏 。 一旦空间站的设备损坏 , 不仅会造成巨大的经济损失 , 还很有可能给空间站里的宇航员们带来生命危险 。 因此 , 空间站都十分注重设备散热的问题 。
太空中的温度
在说到“散热”的问题时 , 我们也需要知道另一方面的问题 , 那就是太空的温度到底是多少度?根据我们平时生活的常识来看 , 物体的散热和外界的温度是有着分不开的联系的 , 比如我们的手机在夏天时 , 发热的现象就明显比冬天要更加严重 。
既然空间站需要格外注重散热 , 那么宇宙空间的温度是不是格外高呢?答案和我们想象的可能正好相反 , 宇宙空间的温度其实低得惊人 , 达到了零下270摄氏度 。 为什么太空的温度这么低?
我们首先要知道的是热量如何产生 。 温度本身是由物质的分子运动产生的 , 当分子的热运动越快 , 温度也就越高 。 既然如此 , 温度产生的前提就是有足够的物质存在 , 那么当物质彻底不存在的时候 , 温度就达到了最低 , 也就是科学家们测算的“绝对零度” , 即为零下273.15摄氏度 。
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