Как рассеивается тепло в космосе?

Это не имеет смысла для меня. Как распространяется это излучение? Это природное явление, которому помогают определенные материалы, или активная система? Как возможны «теплоизлучающие плавники» в глубоком космосе, где мало частиц, способных отводить тепло от космического корабля? И особенно на корабле/станции с людьми, где необходимо защищать от определенных типов излучения и сохранять внутреннюю энергию, как работает эта передача излучения?

Излучение всегда происходит, если вещество имеет температуру выше абсолютного нуля. Космические аппараты покрыты специальными материалами, такими как MLI (который на самом деле работает как изолятор), белой краской, алюминизированным каптоном, серебряным тефлоном, бета-тканью и т. д. тепла, подобно электронному устройству, и ориентирована на глубокий космос, который, как предполагается, имеет температуру ок 3 К).

Ответы (2)

Как возможны «теплоизлучающие плавники» в глубоком космосе, где мало частиц, способных отводить тепло от космического корабля?

Частицы, которые отводят тепло от космического корабля, — это фотоны, и они созданы из ничего . Молекулярное движение на поверхности твердого материала создает электромагнитное излучение (в виде фотонов), поскольку оно содержит колеблющийся электрический заряд. В этом случае колебание представляет собой тепловое движение атомов в материале.

Дополнение: Чтобы уточнить часть «из ничего», я имею в виду это в смысле физики элементарных частиц. Количество фотонов непостоянно. Они переносят энергию и являются средством отвода тепловой энергии от радиатора. Это отличается от и электрона, например. Вы можете создать электрон из чистой энергии, но вам также потребуется создать позитрон, чтобы сохранить электрический заряд. Сохранение квантовых чисел усложняется с протонами и другим веществом. Материалы постоянно создают новые фотоны, и многие фотоны из космического радиатора, скорее всего, будут путешествовать вечно.

Это природное явление, которому помогают определенные материалы, или активная система?

Некоторые материалы излучают значительно больше, чем другие. Теоретически идеальный излучатель — это черное тело (это концепция академической физики). Все материалы в той или иной степени не дотягивают до этого, но материалы, выбранные для радиаторов, довольно близки.

С другой стороны, некоторые материалы очень плохо излучают тепловое излучение и очень хорошо отражают тепловое излучение. У них есть свое собственное применение, если вы пытаетесь что-то изолировать.

на корабле / станции с людьми, где необходимо защищать от определенных типов излучения и сохранять внутреннюю энергию, как работает эта передача излучения?

Мы защищаем от ионизирующего излучения. Некоторые частицы ионизирующего излучения являются фотонами. Некоторые из них протоны, электроны и другие частицы. Это суп из разных частиц.

По определению, ионизирующее излучение разрушает химические связи. В частности, мы хотели бы свести к минимуму нарушения, которые это излучение вызывает в ДНК астронавтов.

Хотя и тепловое, и ионизирующее излучение могут быть фотонами, это все равно, что сравнивать бейсбольный мяч с летящей пулей. Вполне возможно защитить астронавтов от ионизирующего излучения, рассеивая при этом тепло своего тела (и потребление энергии) в космос. Тепло космического корабля передается радиатору через рабочее тело. Эта жидкость проходит из салона через экран к радиатору и обратно.

Можешь открыть "созданный из ничего". Как это связано с сохранением энергии, энтрофии... и т.д.? Одинаково ли охлаждаются материалы при создании фотонов из ничего?
@GuneyOzsan Я попытался добавить больше деталей. Я не хочу вдаваться в энтропию, потому что это не должно входить в рамки этого вопроса. Я не уверен, что здесь означает «остыть одинаково». Фотоны переносят энергию, а энергия сохраняется, поэтому я не вижу других проблем с закрытием учета энергии.
Спасибо, вы правы. Я имею в виду, поскольку фотоны переносят энергию, излучающие объекты теряют температуру со временем по отношению к своему излучению? Каково ваше мнение по этому поводу?
@GuneyOzsan Они теряют тепло из- за излучения. Температура – ​​это понятие равновесия. Температура повышается или понижается в зависимости от того, является ли баланс тепловых потоков положительным или отрицательным.

Существует три способа передачи тепла:

  • конвекция , в основном тепло перемещается, потому что движется сам объект
  • теплопроводность , самая интуитивная: когда два объекта соприкасаются, тепло передается от более горячего к более холодному
  • излучение , которое всегда бывает, это просто естественное излучение каких-то электромагнитных волн, на которое уходит энергия, т.е. тепло

Конвекция интересна только при рассмотрении гидродинамики, и мы ничего не касаемся (ну, практически ничего), паря в космосе. Однако для распространения электромагнитным волнам не требуется опора; вот почему свет может идти от Солнца к нам, и мы можем общаться с нашими спутниками. Другими словами, рассеивание тепла может происходить и происходит даже в открытом космосе.

Хороший ответ, но не такой подробный, как я искал. Три типа было интересно
Как рассеивается тепло в космосе?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 6v