Космический аппарат представляет собой теплогенератор, он весь состоит из оборудования выделяющего при работе тепло. Одновременно с этим ещё нагревается и Солнцем. Но как это тепло отводится в вакууме?
Всего существует три простых (элементарных) механизма передачи тепла: теплопроводность, конвекция, тепловое излучение. (Вики)
Высокая температура космических аппаратов это серьёзная проблема. 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».
Для рассмотрения температурного поведения тел в вакууме возмём термос (сосуд Дьюара). Из колбы термоса выкачена часть воздуха, достигнут технический низкий вакуум. В результате термос не плохо выпоняет функцию теплоизоляции, потому что вакуум это лучший из всех возможных термоизолятор. В вакууме термоса, даже низком, мало атомов воздуха, которые посредством теплопроводности изменяют температуру внутренней оболочки термоса.
Привычный нам холодильник выполняет функцию охлаждения его внутреннего объёма. При этом охлаждая себя изнутри, хладагент холодильника сам нагревается и через радиаторную решётку, посредством теплопроводности воздуха и ковекции, отдаёт свою повышенную температуру в окружающее пространство. В кондиционере авто применён такой же принцип.
В космосе же высокий вакуум, теплопроводность и конвекция в принципе невозможна. Как пишут на сайтах, в этом случае для охлаждения МКС применяют радиаторы — излучатели тепла. То есть применён такой же принцип передачи тепла, как между Солнцем и Землёй — тепловое излучение. И возникает вопрос, возможно ли такое? Достаточно ли теплоизлучающего эффекта радиаторов (пусть даже нагретых до 90 градусов Цельсия), для охлаждения постоянно нагревающейся космической станции?
Возник так же такой вопрос. Тело испускающее инфракрасное (тепловое) излучение, отдаёт ли при этом своё тепло посредством теплового излучения? То есть охлаждается ли само в результате своего электро-магнитного излучения в инфракрасном спектре?
ПС. Думаю простейший опыт, сравнение времени остывания раскалённой железки на воздухе и в вакууме, дал бы приблизительный ответ. Но вакуумной установки не имею.
ППС. Фото космонавта Павла Виноградова с сайта
А говорят что звёзд не видно. ГЫ.
06:26 02.09.2022
нагревается только поверхность повёрнутая к солнцу а противоположная поверхность тож нагревается?
06:28 02.09.2022
я так думаю можно просто накрыть поверхность каким то тентом который отражает свет и всё нагрева не будет нет?
06:31 02.09.2022
а ещё можно использовать теплогенератор который отдаёт тепло в тени земли когда космический апарат там находится а ваапще мэкэсэ уже летает долго и чот я не слышал что была проблема с избыточным теплом
10:05 02.09.2022
патррусзарус (патррусзарус) писал (а) в ответ на :
> а ещё можно использовать теплогенератор который отдаёт тепло в тени земли когда космический апарат там находится
чо усложнять, обшивка корабля является проводником для излучения, т. е всё что облучилось с освещенной стороны просто излучилось с темной… Солнечные батареи создают тень для корабля, и проблема больше состоит в сохранении тепла чем излучении его в пространство….
к стати, опыт с железкой нужно проводить без воздуха и в абсолютной темноте пытаясь нагреть её излучением с одной из сторон…. и да сколько той энергии можно выделить на станции? десяток аккумуляторов заряженных на земле и центнер каши в тюбиках?
15:28 02.09.2022
космические аппараты остывают излучением. физика 8 класс российской школы.
внутренний теплоотвод на мкс амиаком.
22:26 02.09.2022
kvasya (kvasya) писал (а) в ответ на :
> к стати, опыт с железкой нужно проводить без воздуха и в абсолютной темноте пытаясь нагреть её излучением с одной из сторон….
Не, по другому. Нагреть железку, поместить в вакуум и выяснить на сколько дольше она будет остывать, по сравнению с нахождением в воздухе. Так же сравнить тепло от ИК излучения раскалённой железки находящейся на воздухе и в вакууме.
> и да сколько той энергии можно выделить на станции? > десяток аккумуляторов заряженных на земле и центнер каши в тюбиках?
Всё электрооборудование выделяет тепло, люди, подогрев пищи, воды и пр. Плюс наверно двигатели тоже.
10:41 03.09.2022
Goliaf (Goliaf) писал (а) в ответ на :
> Всё электрооборудование выделяет тепло, люди, подогрев пищи, воды и пр. Плюс наверно двигатели тоже.
Электронику можно сделать такую, что тепло не выделяется…
