Почему лобовое стекло Tesla Roadster не трескается и не разбивается в космосе?

Автомобиль находится на солнечной стороне космоса, как видно по блику. Это означает, что автомобиль будет поглощать большое количество радиации, нагревая автомобиль до более чем 250 градусов по Цельсию. Лобовое стекло автомобиля начинает трескаться при температуре около 120 градусов по Цельсию, и уж точно не выживает при 250 градусах по Цельсию. Спутникам нужны специальные радиаторы и специальное покрытие из-за этих высоких температур, но этот автомобиль ничем не помогает рассеивать тепло. Автомобиль также путешествует в космосе со скоростью более 12 миль в секунду. Но на лобовом стекле машины нет трещины даже спустя четыре часа. Кроме того, если машина вращается, как упоминалось (тень охлаждается в пространстве / солнце нагревается), не создаст ли это еще одну проблему, лобовое стекло будет подвергаться тепловому расширению с одной стороны и сжатию с другой, так почему оно не трескается? и сломать?

"нам говорят, что в космосе есть горячие и холодные точки или очень высокие и очень низкие температуры каждые 20 миль или около того" узнайте, кто вам это сказал, и никогда больше их не слушайте.
Черные части сильно нагревались бы от солнечного излучения. Но ветровое стекло не черное, оно бесцветное и прозрачное, поглощает очень мало излучения и, следовательно, гораздо меньше нагревается.
Так вы говорите, что в космосе нет горячих и холодных точек каждые 20 миль или около того? Насколько, по вашему мнению, будет нагреваться и быстро охлаждаться ветровое стекло, когда оно движется со скоростью 12 миль в секунду, вращаясь в космосе?
@ Митч, может быть, ты неправильно помнишь о тепловых слоях атмосферы вместо космического вакуума?
Конечно, когда машина поворачивается одной стороной к солнцу, а затем в тень, машина будет быстро нагреваться и охлаждаться, не треснет ли при этом лобовое стекло? Даже если ветровое стекло поглощает мало излучения, ветровое стекло прикреплено к машине, которая быстро нагревается и охлаждается.
@ Митч, почему ты думаешь, что это так быстро? Автомобиль находится на таком же расстоянии от Солнца, как и Земля, поэтому солнечный свет похож на летний солнечный день. И охлаждение далеко не быстрое без воздуха внутри (у него нет специальных радиаторов th3), поэтому он скоро придет к некоторому тепловому равновесию в зависимости от скорости вращения, и температура, вероятно, после этого момента изменится очень мало.
Необходимо упомянуть о низком уровне теплостойкости лобового стекла. Салоны автомобилей во многих случаях могут быстро нагреваться до довольно высоких температур, и 120 F вовсе не исключены. Если уж на то пошло, в некоторых регионах мира температура воздуха довольно часто превышает 110 градусов по Фаренгейту.
Когда автомобиль быстро нагревается, тепло передается лобовому стеклу очень медленно, потому что теплопроводность стекла очень низкая. Стеклянную трубку можно держать в пламени голыми руками. Один конец раскален, другой конец не обжигает руку.
@ Натан, извини, я говорю о 120 градусах Цельсия, а не о F
@Uwe, но лобовое стекло на самом деле зажато окантовкой, которая будет меняться от раскаленного докрасна на солнце до ледяного холода в тени. Конечно, если окружающая среда ветрового стекла постоянно меняет температуру, это приведет к тому, что область, зажатая вокруг, расколется, что, в свою очередь, вызовет проблемы для остальной части ветрового стекла? Я думаю, это зависело бы от того, как быстро машина вращалась.
@jkavalik, я считаю, что в космосе температура выше 250 градусов по Цельсию при солнечном свете, как у машины на видео, и ниже - 250 градусов по Цельсию в тени, конечно, машина поворачивается с одной стороны на другую, двигаясь со скоростью более 12 миль в секунду. во-вторых, вызовут высокие колебания температуры?
@ Митч: ты знаешь, насколько горячо "красно горячо"? Для стали она составляет от 800 до 1000 °С.
В космосе @Mitch нет температуры, как ты это понимаешь. Нет среды, чтобы "удерживать" температуру. Вся теплопередача происходит за счет излучения, которое совершенно «неэффективно» по сравнению с нахождением в атмосфере.
@jkavalik Если это правда, что излучение неэффективно по сравнению с атмосферой, то зачем спутникам нужны специальные радиаторы и специальное покрытие.
@ Митч, потому что электронике для работы нужны более низкие температуры, и они нагреваются при работе. И чтобы избавиться от этого тепла, нужны радиаторы, и они большие именно потому, что они не очень эффективны.
Я проголосовал за закрытие, поскольку вопрос основан на очень неверных предположениях.
@Mitch Спутникам и космическим кораблям нужны радиаторы именно потому, что быстрое охлаждение в космосе невозможно. Космос — очень хороший изолятор, и нет ветерка, чтобы охладить вас, поэтому, как только вам становится жарко, вы остаетесь горячими, пока не охладитесь (очень медленно) излучением абсолютно черного тела. Таким образом, вам нужны радиаторы, чтобы электроника и экипаж не загорелись до смерти от собственного отработанного тепла. Родстер — без экипажа, без электроники и без какой-либо энергии — медленно и равномерно прогревается солнцем, а сторона автомобиля в тени медленно излучает это тепло, как раскаленный уголь.
@Uwe Также Луна очень черная. Он нагревается примерно до 120°C за 2-недельный дневной свет. Я ожидаю примерно того же от Теслы.
Лобовое стекло может быть уже «сломанным», если не треснувшим. Один из спекулятивных ответов на space.stackexchange.com/q/25262/6241 заключается в том, что дымка может быть связана с расслоением лобового стекла и, таким образом, по-разному отражает/преломляет свет.
@Uwe Согласно Википедии, выдувание стекла обычно происходит при температуре от 870 до 1040 ° C.

Ответы (2)

Tesla Roadster не выдерживает температуры 250°C.

Этот ответ на другой вопрос показывает, что на околоземной орбите будет чуть больше 0°C, как и у нас с вами:

Какова типичная температура спутника, вращающегося вокруг Земли?

Ключевой сюжет из этого ответа показывает, что вблизи Марса будет около -80°C.

Я действительно не уверен в этом, это, кажется, главная проблема, касающаяся физики и космоса. Существует так много противоречивой информации от так называемых экспертов в этих областях, что, когда вы смотрите глубже на проблемы, все это не имеет смысла.
@Mitch Если ваш «эксперт» действительно сказал вам: «Нам говорят, что в космосе есть горячие и холодные точки или очень высокие и очень низкие температуры каждые 20 миль или около того», вам нужны лучшие эксперты. Я думаю, вы неправильно помните дискуссию о том, как спутники могут медленно вращаться, чтобы выровнять нагрев.
@ceejayoz, я помню, как читал это на другом сайте кем-то, кто, казалось, знал, о чем они говорили, однако это не единственная противоречивая информация, которую я читал о космосе или физике. Честно говоря, если вы посмотрите на ответы, которые я дал выше, в сравнении с некоторыми другими ответами на аналогичные темы на этом сайте, вы также найдете много противоречивой информации о нагревающих и охлаждающих свойствах пространства. Из-за этого человеку с моими ограниченными знаниями трудно найти, кто дает хорошую информацию, а кто, возможно, дает плохую.
@Mitch Простое решение: отдавайте предпочтение информации от проверенных экспертов, рецензируемых научных источников и т. д., а не от случайных людей в Интернете.
ceejayoz, вы бы сказали, что следующая информация верна - невероятные перепады температуры. Сразу за верхними слоями атмосферы Земли количество молекул газа резко падает почти до нуля, как и давление. Это означает, что почти нет материи для передачи энергии, но также и для буферизации прямого солнечного излучения. Это солнечное излучение нагревает пространство вблизи Земли до 393,15 кельвина (120 градусов по Цельсию или 248 градусов по Фаренгейту) или выше, в то время как затененные объекты падают до температуры ниже 173,5 кельвина (минус 100 градусов по Цельсию).
@ Митч, солнечное излучение не может «нагреть пространство», поскольку пространство - это ровно «ничто» и не может быть нагрето. Если бы автомобиль не вращался и держался одной стороной к солнцу, температура этой поверхности стала бы довольно высокой, но «средняя» температура всего автомобиля, с учетом затененных частей, все равно была бы достаточно низкой. А поскольку автомобиль вращается, фактическая температура поверхности остается намного ближе к среднему значению. Луна становится довольно горячей в течение «дня», но намного холоднее «ночью» — и только потому, что эти последние 14 дней каждый, если бы Луна вращалась быстрее, это было бы менее экстремально.
"обогревает пространство" не имеет смысла. Космос ничто, вакуум. Если вы придерживаетесь строгого определения температуры как «температура газа на самом деле является мерой его средней кинетической энергии, а кинетическая энергия частицы связана с ее скоростью», вы могли бы сказать, что очень диффузные газы на границе у атмосферы Земли была высокая температура, но это практически бессмысленно, потому что слишком мало частиц, чтобы передать какое-либо тепло объекту приличного размера.
@Organic Marble, ну, это было написано на сайте под названием «Наука о температурах-внешнем-космическом-вокруг-земли», это то, о чем я говорил ранее, физика и космос могут быть очень запутанными, когда у вас есть люди, которых я бы назвал экспертами. Информация.
поэтому, просто чтобы прояснить для меня ситуацию, мы говорим, что стандартное ветровое стекло автомобиля не треснет или не сломается в космосе из-за быстрого термоциклирования, у автомобиля в космосе не будет быстрого термоциклирования, поскольку оно будет оставаться почти таким же при температуре, как и на земле вращение автомобиля помогает ему оставаться при постоянной температуре, подобной земле. Автомобиль, путешествующий в космосе со скоростью более 12 миль в секунду, вращаясь в один момент к солнцу, а в следующий момент удаляясь от солнца, не приведет к разрушению лобового стекла.
@ Митч, да, в нагреве и охлаждении нет ничего «быстрого», поэтому температуры медленно колеблются вокруг равновесия во время вращения. И скорость движения не влияет ни на нагрев, ни на охлаждение.
@jkavalik, спасибо за вашу помощь с вопросами, которые у меня были. Я чувствую, что узнал гораздо больше о космосе благодаря многим хорошим ответам, которые я получил здесь, но мне все еще трудно принять тот факт, что черная окантовка ветрового стекла не нагревается и не охлаждается достаточно, чтобы вызвать повреждение ветрового стекла. Я оставлю это здесь, поблагодарив всех, кто откликнулся и помог мне немного лучше понять космос. Все ваши ответы действительно ценятся.

Он не трескается и не ломается, потому что сделан из неорганического материала. Химик Ричард Сахлебен утверждает в этой статье из Life Science Выживет ли родстер SpaceX в космосе , что лобовое стекло обесцвечивается и распадается на части по сравнению с любым органическим материалом в автомобиле (кожаные сиденья, резиновые шины) и только начнет разрушаться . сделать так, как пластик в лобовом стекле начинает разлагаться. Он считает, что органика прослужит около года, но не дает конкретных предположений о стекле.

Я не думаю, что это отвечает на вопрос. Речь шла не о продолжающейся деградации материала, вызванной вакуумом/радиацией, а о быстром термическом циклировании. Немедленно выньте стеклянную кастрюлю из духовки в холодную воду, и она разобьется, неорганическая или иная. Я не думаю, что Тесла подвергается быстрым циклам, как думает ОП, но это еще одна проблема.
ОП спросил, почему лобовое стекло не трескается и не разбивается. Я обнаружил, что по этому вопросу опубликовано немного научных работ. Если воздействие гипотетических экстремальных температур не разбивает окно в первые несколько мгновений полета, то часы деградации начинают тикать. Да, я избегаю обсуждения гипотетических проблем с температурой и вместо этого привожу доказательства против названия вопроса. ЕСЛИ бы заголовок включал ... из-за перепадов температуры, я бы не добавил свой ответ.
«Он не трескается и не ломается, потому что сделан из неорганического материала». Означает ли это, что металл или стекло никогда не трескаются и не разбиваются?
@OrganicMarble хороший вопрос. Нет, мы знаем, что стекло и металл постоянно трескаются и разбиваются, но родстер этого не сделает, потому что он просто находится в космосе. ОДНАКО... если в лобовое стекло ударит микрометеорит, оно почти наверняка треснет, разобьется, разобьется, завибрирует и затрясется; Но это, вероятно, не будет сальса, сделать робота или робо-буги, но, конечно, всегда приветствуются противоречивые доказательства.
@ Митч Это отвечает на твой вопрос?
Почему лобовое стекло Tesla Roadster не трескается и не разбивается в космосе?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v