Ist der Weltraum kühler als die Erde? So bleibt die Raumstation das ganze Jahr über frühlingshaft

Im heißen Sommer möchten die Menschen immer einen kühlen Platz zum Ausruhen finden. Durch die globale Erwärmung gibt es auf der Erde immer weniger Orte, an denen man der Hitze entfliehen kann, und der Weltraum ist für manche Menschen zu einem Sehnsuchtsort geworden.

Ist der Weltraum wirklich kühler als die Erde? Tatsächlich kommt es auf die Situation an! Wie kann die Raumstation im Weltraum aus Eis und Feuer „vier Jahreszeiten wie den Frühling“ aufrechterhalten?

Temperatur des Weltraums

Im Weltraum absorbieren alle von Menschenhand geschaffenen Objekte ohne den Schutz der Atmosphäre direkt die Sonnenstrahlung.

Auf der Vorderseite der Strahlung kann die Temperatur eines Objekts über 100 Grad Celsius erreichen, während sie auf der Rückseite auf minus 100 Grad Celsius sinken kann.

Apropos Kühle: An manchen Stellen ist es zwar kühler als der Boden, aber es ist ein bisschen zu kühl.

Angesichts der extremen Temperaturunterschiede im Weltraum müssen beim Bau der Raumstation spezielle Materialien verwendet werden, um den Temperaturunterschieden im Weltraum standzuhalten.

Die Baumaterialien der Raumstation halten dieser Bewährungsprobe stand, allerdings müssen dabei viele Faktoren berücksichtigt werden. Beispielsweise könnten Astronauten künftig zur Versorgung der Raumstation auf der Raumstation landen und die Temperatur im Inneren der Station muss für das Überleben der Menschen geeignet sein.

Darüber hinaus muss die Raumstation im Rahmen der Weltraumplanung meines Landes die Normalisierung und den langfristigen Aufenthalt von Astronauten erreichen.

Die Frage, wie die von der Außenwelt übertragene Temperatur isoliert und die Raumstation das ganze Jahr über „frühlingshaft“ gehalten werden kann, ist für die Wissenschaftler zu einer zentralen Frage geworden.

Vielleicht werden Menschen in fernerer Zukunft in den Weltraum reisen, um der Sommerhitze zu entkommen.

Sonnenschutz für Raumfahrzeuge

Nachdem ein Raumschiff in den Weltraum gestartet ist, beginnt es sofort seine Bewegung. Dies geschieht nicht aufgrund der Schwerkraft, sondern um zu ermöglichen, dass die Oberfläche des Raumfahrzeugs die Sonnenstrahlung gleichmäßig empfängt und die Temperaturunterschiede auf der Oberfläche des Raumfahrzeugs in einem kleineren Bereich gehalten werden.

Dies brachte jedoch auch viele Unannehmlichkeiten mit sich. Vor dem Start der Raumsonde Shenzhou XII bestand dieses Problem in der Luft- und Raumfahrt meines Landes immer.

Während der Mission war das Raumfahrzeug mit der Situation konfrontiert, dass sich mehrere Raumfahrzeuge überlappten. Einige Teile der Raumsonde lagen lange Zeit im Schatten und konnten die Strahlung der Sonne nicht gut empfangen.

Ein kleiner Teil der Hülle blieb über längere Zeit einer Umgebungstemperatur von über 100 Grad Celsius unter Null ausgesetzt, was den Betrieb des Raumfahrzeugs und die Flexibilität seiner Ausrüstung ernsthaft beeinträchtigte.

Teile des Rumpfes sind über längere Zeit der Strahlung ausgesetzt, wodurch hohe Temperaturen und Temperaturunterschiede von mehreren hundert Grad entstehen, die die Lebensdauer der Geräte leicht verkürzen können. Die Reparatur und Wartung von Geräten im Weltraum ist eine sehr mühsame Aufgabe.

Um dieses Problem zu lösen, arbeiteten Wissenschaftler Tag und Nacht und entwickelten schließlich einen für Raumfahrzeuge geeigneten „Sonnenschutz“ – eine Wärmekontrollbeschichtung.

Das Prinzip dieses „Sonnenschutzes“ ähnelt dem der Erdatmosphäre. Beim Empfang von Sonnenstrahlung kann es einen Teil der Strahlungswärme absorbieren und speichern.

Wenn bestimmte Teile des Raumfahrzeugs im Schatten liegen, kommt der „Sonnenschutz“ dieser Teile erneut zum Einsatz und gibt die empfangene Strahlungswärme zurück, sodass die Temperatur des Raumfahrzeugs nicht zu niedrig wird.

Mit einer solchen „Sonnenschutzschicht“ kann das Raumfahrzeug für den Betrieb lange Zeit an einem Ort bleiben, wodurch die durch Temperaturunterschiede verursachten Verluste erheblich reduziert werden.

Natürlich reicht es nicht aus, nur eine Schicht „Sonnencreme“ aufzutragen. „Sonnenschutz“ kann lediglich dafür sorgen, dass die Außentemperatur im akzeptablen Bereich des Instruments liegt. Wenn die Temperatur nach innen übertragen wird, ist sie immer noch nicht für den menschlichen Aufenthalt geeignet.

Wärmedämmung schaffen

Hochtechnologische Wärmedämmstoffe können die von der Oberfläche des Raumfahrzeugs übertragene Temperatur blockieren und so zwei unabhängige Temperaturräume zwischen dem Inneren und der Oberfläche bilden.

Die Farben der für verschiedene Teile des Raumfahrzeugs verwendeten Wärmedämmstoffe sind unterschiedlich.

Beispielsweise wird im Astronautencockpit graues Wärmedämmmaterial verwendet, das die Außentemperatur wirksam isolieren und gleichzeitig eine kleine Menge Wärme absorbieren kann, um für eine konstante Innentemperatur zu sorgen.

Andere nicht bewohnte Bereiche bestehen aus weißen Materialien, um das Licht und die Wärme der Sonne zu reflektieren und die Außentemperatur vollständig auszublenden.

Darüber hinaus verwenden die Wissenschaftler im Hinblick auf das Design Materialien, die aus hochreflektierenden Filmen bestehen, die dann wiederholt gestapelt werden, um eine mehrschichtige reflektierende Struktur zu bilden.

Weiß reflektiert Sonnenlicht und Wärme

Ein so dicker reflektierender Film kann sogar die Sonnenstrahlung problemlos „zurückwerfen“.

Was die Wärmedämmung betrifft, so kann die Temperatur aus der Kabine nach dem Aufbringen mehrerer Schichten reflektierender Folie nur schwer nach außen abgeleitet werden. Nach dem Berühren der reflektierenden Folie wird die Temperatur wieder in die Kabine zurückgeführt, um Wärmeverluste zu vermeiden.

Die Raumsonde Tianzhou-4 meines Landes benötigt 90 Minuten, um die Erde zu umkreisen. Während dieser Zeit muss Tianzhou-4 vierzehn Mal das „Eis und Feuer“ der Strahlungsseite und der Schattenseite der Sonne erleben. Aus diesem Grund haben die Wissenschaftler Tianzhou-4 mit einem „Mantel“ beladen, dessen Wirkung sehr bedeutsam ist. Tianzhou-4 ist seit mehreren Jahren auf diese Weise in Betrieb und seine internen Instrumente und Geräte haben keinen offensichtlichen Schaden erlitten.

Aber das Problem tritt erneut auf. Der Mensch kann die Temperatur in der Kabine nicht allein durch Sonnenschutzmittel und Isoliermaterialien regulieren.

Manchmal kann die Temperatur in der Kabine etwa 40 Grad Celsius erreichen. Was sollten Astronauten tun, wenn sie eine kühlere Umgebung wünschen?

„Zentrale Klimaanlage“ im Weltraum

Die „zentrale Klimaanlage“ in der Raumstation unterscheidet sich von den herkömmlichen zentralen Klimaanlagen vor allem im Funktionsprinzip.

Das Prinzip der zentralen Klimaanlage, die wir üblicherweise verwenden, besteht darin, dass die Flüssigkeit verdampft und zur Kühlung in verschiedene Bereiche transportiert und dann durch einen Kompressor erhitzt wird. Der Kompressor wandelt die niedrige Außentemperatur in Hochtemperaturgas um, um den Heizzweck zu erreichen.

Der „zentrale Raum“ der Raumstation verwendet spezielle Flüssigkeiten, um die Temperatur verschiedener Bereiche der Station zu regulieren. Wissenschaftler sprechen von einem Flüssigkeitskreislauf.

In jeder Ecke der Raumstation werden spezielle Flüssigkeiten verteilt. Sie zirkulieren in der Raumstation hin und her. Wenn die Temperatur zu hoch ist, absorbieren die Flüssigkeiten die Temperatur im Inneren der Station.

Beim Auftreffen auf einen unterkühlten Bereich gibt die Flüssigkeit die aufgenommene Temperatur wieder ab, sodass die Raumstation immer eine angenehme Temperatur aufrechterhält.

Wenn Sie den Temperaturbereich innerhalb der Raumstation anpassen möchten, müssen Sie natürlich nur die in der Raumstation verteilte Spezialflüssigkeit anpassen.

Gleichzeitig können je nach Richtung und Reichweite des Flüssigkeitsflusses unterschiedliche Temperaturen für bestimmte Räume geschaffen werden. Wenn es die Bedingungen erlauben, kann der Mensch sogar im Zimmer saunieren.

Diese Art der Temperaturregulierung kann als echte „zentrale Klimaanlage“ bezeichnet werden.

Als größtes Weltraumexperimentiermodul meines Landes trägt das Raumschiff Wentian zahlreiche Instrumente und Geräte, die große Hitze abgeben, was extrem hohe Anforderungen an die Wärmekontrolltechnologie meines Landes stellt.

Als Reaktion darauf lud mein Land drei Sätze Speziallösungen auf das Raumschiff Wentian, um die gesammelte Wärme in den Weltraum abzuleiten.

Experimente haben gezeigt, dass die auf dem Wentian-Raumschiff geladene Lösung mehrere Kilowatt Nutzlastausrüstung für den Betrieb bereitstellen kann, wodurch das Problem der übermäßigen Temperatur, die das Kreislaufsystem beeinträchtigt, gelöst wird.

Dank der drei vorhandenen Methoden zur Temperaturregelung herrscht in der Raumstation das ganze Jahr über natürlicher Frühling.

Raumtemperatur

Erwähnenswert ist, dass die Temperatur im Weltraum selbst (minus 270 °C) nahe dem absoluten Nullpunkt liegt. Nur wenn Objekte im Weltraum Sonnenstrahlung erhalten, können sie hohe Temperaturen erzeugen.

Wie kann der „Nichts“-Raum im Vakuumzustand Temperatur erzeugen?

Der Grund, warum Objekte Temperatur erzeugen können, liegt darin, dass die Moleküle im Inneren, nachdem sie Energie aufgenommen haben, durch ihre Aktivität die Temperatur des Objekts bestimmen. Am absoluten Nullpunkt bewegen sich die Moleküle nicht mehr, daher kann es keine niedrigere Temperatur als den absoluten Nullpunkt geben.

Analog dazu sollten sich im Weltraum Moleküle befinden, da die Temperatur 3 °C über dem absoluten Nullpunkt liegt. Woher kommen diese Moleküle?

Einige Wissenschaftler spekulieren, dass das Universum durch den Staub des Urknalls übersät ist. Diese Stäube sind zwar extrem klein, aber es gibt sie wirklich. Die darin enthaltenen Moleküle sind sehr inaktiv und haben eine schlechte Wärmeaufnahme, wodurch die Temperatur im Weltraum auf minus 270 Grad Celsius sinkt.

Einige Wissenschaftler glauben auch, dass diese Temperaturen tatsächlich durch die dunkle Materie im Universum verursacht werden. Sie sollten wissen, dass dunkle Materie mehr als 25 % des Universums ausmacht. Es ist unsichtbar und nicht greifbar, wie ein „Geist“.

Darüber hinaus sind die Moleküle der Dunklen Materie selbst nicht aktiv und reagieren grundsätzlich nicht mit anderen Molekülen. Daher können sie unter der Einstrahlung der Sonne nur 3 °C Temperatur aufnehmen, wodurch der Raum über dem absoluten Nullpunkt liegt, was vernünftig ist.

Die meisten Wissenschaftler neigen zu Letzterem. Schließlich ist dunkle Materie zu geheimnisvoll und birgt unendliche Möglichkeiten.

Ich bin davon überzeugt, dass mit dem Fortschritt der menschlichen Technologie die Geheimnisse des Weltraums vollständig gelüftet werden.

(Hinweis: Dieser Artikel stammt von Cosmic Decoding. Er dient ausschließlich Lern- und Kommunikationszwecken und nicht kommerziellen Zwecken. Alle wiedergegebenen Artikel enthalten die Quelle. Sollte der ursprüngliche Autor des Artikels oder Fotos Einwände haben, kontaktieren Sie uns bitte im Hintergrund. Wir werden diese umgehend bearbeiten oder löschen. Vielen Dank für Ihre Unterstützung.)