Какой была средняя температура космоса возле спутникового телескопа Спитцер?

Температура околоземного пространства примерно равна 10 градусам Цельсия, но в межзвездном пространстве намного холоднее.

Это зависит. Лучшее значение — 5,2 градуса по Цельсию , и это предполагает макроскопическое абсолютно черное тело, которое вращается довольно быстро. Температура субмикроскопического объекта в околоземном пространстве, скорее всего, будет измеряться десятками тысяч градусов. Сравните эти значения с космическим телескопом Spitzer, температура окружающей среды которого составляет около 30 кельвинов.

Причина, по которой температура субмикроскопического объекта настолько высока, заключается в том, что взаимодействие с другими субмикроскопическими объектами приводит эти крошечные объекты к тепловому равновесию с теплой межпланетной средой. Есть регионы межгалактического пространства, где очень редкий материал, заполняющий это пространство, имеет температуру в миллионы кельвинов.

Несмотря на то, что он окружен веществом, температура которого составляет миллионы кельвинов, макроскопический объект в межгалактическом пространстве охладится до 2,7 кельвина, потому что межгалактическая среда настолько разрежена, что тепловое излучение преобладает над крошечным потеплением, возникающим в результате контакт с этим материалом.

Причина, по которой макроскопическое черное тело имеет температуру около 5,2 °C (278,3 кельвина), заключается в том, что такой объект эффективно поглощает солнечный свет на одной четверти своей поверхности (уменьшенной вдвое, потому что половина поверхности находится в темноте, и еще раз уменьшенной вдвое, потому что площадь поверхности полушария составляет в два раза больше своего поперечного сечения), но испускает тепловое излучение со всей своей поверхности. Это, в сочетании с законом Стефана-Больцмана, дает эффективную температуру черного тела 278,3 кельвина на одну астрономическую единицу.

Причина, по которой космический телескоп Spitzer имеет гораздо более низкую температуру окружающей среды, заключается в том, что он не является черным телом. Спитцер, по сути, заблокирован приливами, и одна его часть всегда обращена к Солнцу. Части Spitzer, которые подвергаются воздействию солнечного света, покрыты высокоотражающей поверхностью, благодаря чему Spitzer очень мало поглощает падающий солнечный свет. Части Спитцера, которые сами затеняются от солнечного света, покрыты очень черной поверхностью, благодаря чему эти части очень эффективно излучают в пустое пространство. Очень разреженный характер теплой межпланетной среды практически не влияет на температуру Спитцера.

Конечным результатом является то, что одни только пассивные тепловые методы поддерживают температуру Спитцера в довольно прохладных 30 кельвинах. Это слишком тепло для некоторых более чувствительных инструментов Спитцера. Для работы этих приборов требовались активные методы теплового охлаждения. Эти инструменты были отключены, когда закончился жидкий гелий, используемый для этого активного охлаждения. Менее чувствительные инструменты продолжают работать и по сей день.

На своей орбите вокруг Солнца он находится достаточно далеко от Земли, в значительной части радиуса земной орбиты, поэтому мы ничего не узнаем из графиков зависимости температуры от высоты, то есть расстояния от Земли.

«Температура космоса», она же температура черного тела чего-то сидящего на расстоянии Земли от Солнца, действительно составляет около 10 градусов по Цельсию , в основном из-за солнечного потока.