В горещите дни летни дниВреме е да поговорим за топлината и студа на космоса. Благодарение на научно-фантастичните филми, научните и не толкова популярните научни програми мнозина се убедиха, че космосът е невъобразимо студено място, в което най-важното е да намериш как да се стоплиш. Но в действителност всичко е много по-сложно.

За да разберем дали в космоса е топло или студено, първо трябва да се върнем към основите на физиката. И така, какво е топлина? Концепцията за температура се отнася за молекулите на веществото, които са в постоянно движение. При получаване на допълнителна енергия молекулите започват да се движат по-активно, а при загуба на енергия се движат по-бавно.

От този факт следват три извода:
1) вакуумът няма температура;
2) във вакуум има само един начин за пренос на топлина - радиация;
3) обект в пространството, всъщност група от движещи се молекули, може да бъде охладен чрез контакт с група от бавно движещи се молекули или нагрят чрез контакт с бързо движеща се група.

Първият принцип се използва в термос, където вакуумните стени поддържат температурата на горещия чай и кафе. По същия начин се транспортира втечнен природен газ в цистерни. Вторият принцип определя така наречените условия на външен топлообмен, тоест взаимодействието на Слънцето (и/или други източници на радиация) и космическия кораб. Третият принцип се използва при проектирането на вътрешната структура на космическите кораби.

Когато говорят за температурата на космоса, те могат да имат предвид две различни температури: температурата на газа, разпръснат в космоса, или температурата на тяло, намиращо се в космоса. Както всички знаят, в космоса има вакуум, но това не е съвсем вярно. Почти цялото пространство там, поне вътре в галактиките, е изпълнено с газ, той е толкова разреден, че няма почти никакъв топлинен ефект върху тялото, поставено в него.

В разредения космически газ молекулите са изключително редки и тяхното въздействие върху макро тела, като сателити или астронавти, е незначително. Такъв газ може да се нагрее до екстремни температури, но поради рядкостта на молекулите космическите пътници няма да го усетят. Тези. за повечето обикновени космически кораби кораби, няма никакво значение каква е температурата на междупланетната и междузвездната среда: поне 3 Келвина, поне 10 000 градуса по Целзий.

Друго нещо е важно: какво е нашето космическо тяло, каква е температурата му и какви източници на радиация има наблизо.

Основният източник на топлинно излъчване в нашата слънчева система- това е Слънцето. И Земята е доста близо до нея, следователно в околоземни орбити е много важно да се коригира „връзката“ на космическия кораб и Слънцето.

Най-често те се опитват да увият създадени от човека обекти в космоса в многослойно одеяло, което не позволява топлината на спътника да избяга в космоса и не позволява на слънчевите лъчи да изпържат деликатните вътрешности на устройството. Многослойното одеяло се нарича EVTI - екранна вакуумна топлоизолация, „златно фолио“, което всъщност не е злато или фолио, а полимерен филм, покрит със специална сплав, подобна на тази, в която са увити цветя.

Въпреки това, в някои случаи и от някои производители, EVTI не е подобен на фолиото, но изпълнява същата изолационна функция.

Понякога някои повърхности на сателита умишлено се оставят отворени, така че или да абсорбират слънчевата радиация, или да отвеждат топлината отвътре в космоса. Обикновено в първия случай повърхностите са покрити с черен емайл, който силно абсорбира слънчевата радиация и слабо излъчва собствената си, а във втория - с бял емайл, който абсорбира слабо и се учи добре.

Има моменти, когато инструментите на борда на космически кораб трябва да работят при много ниски температури. Например, обсерваториите Millimetron и JWST ще наблюдават топлинното излъчване на Вселената и за това както огледалата на техните бордови телескопи, така и приемниците на радиация трябва да са много студени. При JWST се предвижда главното огледало да бъде охладено до - 173 градуса по Целзий, а при Millimetron - още по-ниско, до - 269 градуса по Целзий. За да се предотврати нагряването на Слънцето от космическите обсерватории, те са покрити с така наречения радиационен екран: вид многослоен слънчев чадър, подобен на EVTI.

Между другото, точно за такива „студени“ спътници става важно лекото нагряване от разредения космически газ и дори от фотоните на космическото микровълново фоново лъчение, което изпълва цялата Вселена. Това е отчасти причината Милиметрон, този JWST, да бъде изпратен далеч от топлата Земя до точката на Лагранж, на 1,5 милиона километра. Освен чадъри, тези научни спътници ще имат сложна система с радиатори и многостепенни хладилници.

При други, по-малко сложни устройства, загубата на топлина в пространството също се извършва чрез излъчване от радиатори. Обикновено те са покрити с бял емайл и се опитват да ги поставят или перпендикулярно слънчева светлина, или на сянка. На метеорологичния сателит Elektro-L беше необходимо да се охлади инфрачервената матрица на скенера до -60 градуса по Целзий. Това се постига с помощта на радиатор, който постоянно се държи на сянка, като на всеки шест месеца спътникът се обръща на 180 градуса, така че наклонът на земната ос да не доведе до излагане на радиатора на слънчевите лъчи. В дните на равноденствията спътникът трябваше да се държи под лек ъгъл, поради което на изображенията в близост до полюсите на Земята се появиха артефакти.

Прегряването е една от пречките при създаването на космически кораб с мощен ядрен източник на енергия. Електричеството на борда се получава от топлина с ефективност много по-малка от 100%, така че излишната топлина трябва да бъде изхвърлена в космоса. Традиционните радиатори, използвани днес, биха били твърде големи и тежки, така че сега се работи в нашата страна за създаване на капкови радиаторни хладилници, в които охлаждащата течност под формата на капчици лети през космическото пространство и му отделя топлина, като го изучава.

Основният източник на радиация в Слънчевата система е Слънцето, но планетите, техните спътници, комети и астероиди имат значителен принос за топлинното състояние на космическия кораб, който лети близо до тях. Всички тези небесни тела имат своя собствена температура и са източници на топлинно излъчване, което освен това взаимодейства с външните повърхности на апарата по различен начин от „по-горещото“ излъчване на Слънцето. Но планетите също отразяват слънчевата радиация, а планетите с плътна атмосфера отразяват дифузно небесните тела без атмосфера - по специален закон, а планетите с разредена атмосфера като Марс - по съвсем различен начин.

При създаването на космически кораб е необходимо да се вземе предвид не само „връзката“ на устройството и пространството, но и всички инструменти и устройства вътре, както и ориентацията на сателитите спрямо източниците на радиация. За да се гарантира, че някои не загряват други, а други не замръзват и че работната температура на борда се поддържа, се разработва отделна система за обслужване. Нарича се „Система за термично управление“ или SOTS. Може да включва нагреватели и хладилници, радиатори и топлинни тръби, температурни сензори и дори специални компютри. Могат да се използват активни или пасивни системи, когато ролята на нагреватели се изпълняват от работещи устройства, а радиаторът е тялото на устройството. Тази проста и надеждна система е създадена за частния руски спътник Dauria Aerospace.

По-сложните активни системи използват циркулираща охлаждаща течност или топлинни тръби, подобни на тези, които често се използват за пренос на топлина от процесора към радиатора в компютри и лаптопи.

Спазването на топлинния режим често е решаващ фактор за работата на устройството. Например Луноход 2, чувствителен към температурни промени, умря поради някаква нелепа шепа черен реголит на покрива му. Слънчевата радиация, която вече не се отразява от топлоизолацията, доведе до прегряване на оборудването и повреда на „лунния трактор“.

При създаването на космически кораби и кораби спазването на топлинния режим се извършва от отделни инженерни специалисти на SOTP. Един от тях, Александър Шаенко от Dauria Aerospace, работи върху спътника DX1 и той помогна в създаването на този материал. Сега Александър е зает да изнася лекции по астронавтика и да създаде свой собствен спътник, който ще послужи за популяризиране на космоса, превръщайки се в най-яркия обект в небето след Слънцето и Луната.

> Колко студено е в космоса?

Каква е температурата в космическо пространствов орбита?Разберете колко е студено в космоса, температура на вакуум, абсолютна нула, стойност в сянката.

Ако имахме възможността да пътуваме между звездите и да преминем през междугалактическото пространство, трябваше да се окажем на някои доста студени места. Така че не забравяйте да опаковате пуловери, защото ще бъде студено. Но колко студено е в космоса и каква е температурата в космоса?

Е, за разлика от вашата къща, кола и басейн, във вакуум няма температура. Така че повдигнатият въпрос всъщност звучи доста глупаво. Само ако вие сами се окажете в космоса, можете да определите каква е температурата в открития космос извън кораба.

Има три метода за пренос на топлина: проводимост, конвекция и радиация. Загрейте едната страна на метална тръба и температурата ще се прехвърли към другата (проводимост). Кръговият въздух може да пренася топлина от едната страна на стаята в другата (конвекция). Но във вакуум работи само последният метод.

Обектът абсорбира фотони от енергия и се нагрява. В същото време фотоните произвеждат радиация. Нагряването възниква, когато даден обект абсорбира повече, отколкото излъчва. В противен случай ще изстине.

Има момент, в който не можете да извлечете повече енергия от обект. Това е минималната възможна температура, приравнена към абсолютната нула. Но тук има един интересен момент - никога няма да достигнете тази марка.

Нека посетим Международната космическа станция с нейната температура в космоса в орбита. Голият метал се нагрява до 260°C, когато е изложен на постоянна слънчева светлина. Това е невероятно опасно за астронавтите, които също са принудени да излизат в открития космос. Поради това е необходимо да се нанесе защитно покритие. Но на сянка обектът се охлажда до -100°C.

Астронавтите могат да изпитат внезапни температурни промени в зависимост от това от коя страна са обърнати към Слънцето. Разбира се, това се компенсира от скафандри със системи за отопление и охлаждане.

Нека отидем още по-далеч. Колкото повече се отдалечавате от , толкова по-ниска става температурата в космоса. Температурата на повърхността на Плутон достига -240°C (33 градуса по-висока абсолютна нула). Температурата на газа и праха между звездите е 10-20 градуса над абсолютната нула.

Ако се изкачите възможно най-далеч, ще получите температура от 2,7 Келвина (-270,45°C). Това вече е температурата на реликтовото излъчване, което прониква в цялата Вселена. Така че да, в космоса е адски студено!

Може би един от най-старите и разпространени митове за космоса е следният: във вакуума на космоса всеки човек ще експлодира без специален скафандър. Логиката е, че тъй като там няма налягане, ще се надуем и ще се спукаме, като балон, който е надут твърде много. Може да ви изненада, но хората са много по-издръжливи от балоните. Ние не се пръсваме, когато получим инжекция, няма да се пръснем и в космоса - телата ни са твърде здрави за вакуум. Малко да се надуем, това е факт. Но нашите кости, кожа и други органи са достатъчно издръжливи, за да преживеят това, освен ако някой активно не ги разкъса. Всъщност някои хора вече са преживели условия на изключително ниско налягане, докато са работили по космически мисии. През 1966 г. човек тества космически костюм и внезапно се декомпресира на 36 500 метра. Изгубил е съзнание, но не е избухнал. Той дори оцеля и се възстанови напълно.

Хората замръзват

Тази заблуда се използва често. Кой от вас не е виждал някой да се озовава извън космически кораб без костюм? Замръзва бързо и ако не се върне, се превръща в ледена висулка и изплува. В действителност се случва точно обратното. Няма да замръзнете, ако отидете в космоса, напротив, ще прегреете. Водата над източника на топлина ще се нагрее, ще се издигне, ще се охлади и ще започне отново. Но в космоса няма нищо, което да приеме топлината на водата, което означава, че охлаждането до температура на замръзване е невъзможно. Вашето тяло ще работи, за да произвежда топлина. Вярно, докато ти стане непоносимо горещо, вече ще си мъртъв.

Кръвта кипи

Този мит няма нищо общо с идеята, че тялото ви ще прегрее, ако се окажете във вакуум. Вместо това, тя е пряко свързана с факта, че всяка течност има пряка връзка с натиска на околната среда. Колкото по-високо е налягането, толкова по-висока е точката на кипене и обратно. Защото е по-лесно течността да премине в газова форма. Хората с логика могат да се досетят, че в космоса, където няма никакво налягане, течността ще кипи, а кръвта също е течност. Линията на Армстронг е мястото, където атмосферното налягане е толкова ниско, че течността ще кипи при стайна температура. Проблемът е, че докато течността кипи в космоса, кръвта няма. Други течности, като слюнка в устата, ще кипнат. Мъжът, който се декомпресира на 36 500 метра, каза, че слюнката е "сготвила" езика му. Това варене ще прилича повече на сушене със сешоар. Кръвта обаче, за разлика от слюнката, е в затворена система и вашите вени ще я държат под налягане в течно състояние. Дори да сте в пълен вакуум, фактът, че кръвта е заключена в системата, означава, че тя няма да се превърне в газ и да избяга.

Слънцето е мястото, където започва изследването на космоса. Това е голямо огнено кълбо, около което се въртят всички планети, което е доста далеч, но ни топли, без да ни изгаря. Като се има предвид, че не бихме могли да съществуваме без слънчева светлина и топлина, изненадващо е, че има голяма погрешна представа за Слънцето: че то изгаря. Ако някога сте се изгаряли с огън, поздравления, били сте ударени с повече огън, отколкото Слънцето може да ви даде. В действителност Слънцето е голяма топка газ, която излъчва светлина и топлинна енергия чрез процеса на ядрен синтез, когато два водородни атома образуват атом хелий. Слънцето дава светлина и топлина, но изобщо не дава обикновен огън. Това е просто голяма, топла светлина.

Черните дупки са фунии

Има още едно често срещано погрешно схващане, което може да се припише на изобразяването на черни дупки във филми и анимационни филми. Разбира се, те са „невидими“ по своята същност, но за публика като вас и мен се представят като зловещи водовъртежи на съдбата. Те са изобразени като двуизмерни фунии с изход само от едната страна. В действителност черната дупка е сфера. Той няма една страна, която да ви засмуче, по-скоро е като планета с гигантска гравитация. Ако се приближите твърде близо до него от която и да е посока, тогава ще бъдете погълнати.

Повторно влизане

Всички сме виждали как космическите кораби навлизат отново в земната атмосфера (т.нар. re-entering). Това е сериозно изпитание за кораба; като правило повърхността му става много гореща. Много от нас смятат, че това се дължи на триене между кораба и атмосферата и това обяснение има смисъл: сякаш корабът е бил заобиколен от нищо и изведнъж започва да се трие в атмосферата с гигантска скорост. Разбира се, всичко ще се нагрее. Е, истината е, че триенето премахва по-малко от процент от топлината при повторно влизане. Основната причина за нагряване е компресията или свиването. Докато корабът се втурва обратно към Земята, въздухът, през който преминава, се компресира и заобикаля кораба. Това се нарича дъгова ударна вълна. Въздухът, който удря главата на кораба, го избутва. Скоростта на случващото се кара въздухът да се нагрява, без да има време да се декомпресира или охлади. Въпреки че част от топлината се абсорбира от топлинния щит, красиви снимкиповторното влизане в атмосферата се създава от въздуха около устройството.

Кометни опашки

Представете си комета за секунда. Най-вероятно ще си представите парче лед, бързащо през космоса с опашка от светлина или огън зад него. Може да се окаже изненада за вас, че посоката на опашката на кометата няма нищо общо с посоката, в която се движи кометата. Факт е, че опашката на кометата не е резултат от триене или разрушаване на тялото. Слънчевият вятър нагрява кометата и кара леда да се топи, карайки частиците лед и пясък да летят в посока, обратна на вятъра. Следователно опашката на кометата не е задължително да се движи зад нея в следа, но винаги ще бъде насочена далеч от слънцето.

След понижаването на Плутон Меркурий стана най-малката планета. Това е и най-близката планета до Слънцето, така че би било естествено да се предположи, че е най-горещата планета в нашата система. Накратко, Меркурий е адски студена планета. Първо, в най-горещата точка на Меркурий температурата е 427 градуса по Целзий. Дори ако цялата планета поддържа тази температура, Меркурий пак ще бъде по-студен от Венера (460 градуса). Причината, поради която Венера, която е почти 50 милиона километра по-далеч от Слънцето от Меркурий, е по-топла, се дължи на нейната атмосфера от въглероден диоксид. Меркурий не може да се похвали с нищо.

Друга причина е свързана с неговата орбита и въртене. Меркурий извършва пълно въртене около Слънцето за 88 земни дни и пълно въртене около оста си за 58 земни дни. Нощта на планетата продължава 58 дни, което дава достатъчно време температурата да падне до -173 градуса по Целзий.

сонди

Всеки знае, че марсоходът Curiosity в момента е ангажиран с важни изследователска работана Марс. Но хората са забравили за много от другите сонди, които сме изпращали през годините. Марсоходът Opportunity кацна на Марс през 2003 г. с цел да извърши мисията в рамките на 90 дни. 10 години по-късно все още работи. Много хора смятат, че никога не сме изпращали сонди до планети, различни от Марс. Да, изпратихме много сателити в орбита, но да кацнем нещо на друга планета? Между 1970 и 1984 г. СССР успешно приземи осем сонди на повърхността на Венера. Вярно, всички те изгоряха, благодарение на неприятелската атмосфера на планетата. Най-упоритият космически кораб оцеля около два часа, много повече от очакваното.

Ако отидем още малко в космоса, ще стигнем до Юпитер. За марсоходите Юпитер е дори по-трудна цел от Марс или Венера, защото е направен почти изцяло от газ, на който не може да се кара. Но това не спря учените и те изпратиха сонда там. През 1989 г. космическият кораб "Галилео" тръгва да изучава Юпитер и неговите спътници, което прави през следващите 14 години. Той също пусна сонда на Юпитер, която изпрати информация за състава на планетата. Въпреки че има още един кораб на път към Юпитер, тази първа информация е безценна, тъй като по това време сондата Галилео беше единствената сонда, която се потопи в атмосферата на Юпитер.

Състояние на безтегловност

Този мит изглежда толкова очевиден, че много хора отказват да се убедят в противното. Сателити, космически кораби, астронавти и други не изпитват безтегловност. Истинската безтегловност или микрогравитация не съществува и никой никога не я е изпитвал. Повечето хора са под впечатлението: как е възможно астронавтите и корабите да се носят, защото са далеч от Земята и не изпитват нейното гравитационно привличане. Всъщност гравитацията е тази, която им позволява да се носят. Докато лети около Земята или някое друго небесно тяло със значителна гравитация, обектът пада. Но тъй като Земята се движи постоянно, тези обекти не се блъскат в нея.

Гравитацията на Земята се опитва да издърпа кораба върху повърхността й, но движението продължава, така че обектът продължава да пада. Това вечно падение води до илюзията за безтегловност. Астронавтите вътре в кораба също падат, но сякаш плуват. Същото състояние може да се изпита при падащ асансьор или самолет. И можете да го изпитате в свободно падащ самолет на височина от 9000 метра.

Въпреки всички разпространени митове, космосът всъщност не е нито студен, нито горещ. Само материята може да има тези свойства, а пространството е липсата на материя. Науката казва, че топлината е мярка за молекулярната активност. Тъй като в космоса има много малко атоми или молекули, това е почти перфектен вакуум.

Астронавтът Бъз Олдрин (архив на НАСА)

Само наличието или отдалечеността на източниците на топлина определя температурите на кипене или замръзване и съответно усещанията на човека – дали е студено или горещо в момента. Именно затова е толкова важен въпросът за терморегулацията и обитаемата капсула на космическия кораб и особено скафандъра. В края на краищата, съдейки по докладите на астронавтите и представените от тях филмови и фотоматериали, в скафандри те прекараха часове (или дори 10-12 часа) в открития космос (т.е. или под жаркото слънце, или в ледената му сянка) , а скафандърът беше едновременно единственият им подслон и почти дом.

И когато през 1969 г. и през следващите три години американските астронавти весело подскачаха на лунната повърхност, всички, разбира се, обърнаха внимание на раниците на гърбовете си. Работниците по цялата планета гледаха с несъмнено уважение към този шедьовър на напредналата американска технология. В края на краищата тази универсална раница осигури на астронавта всичко необходимо. Тъй като пространството беше „студено“, както всички вярваха по това време, раницата трябваше да осигури достатъчно отопление. А също и нормално налягане, снабдяване с кислород, отстраняване на излишната влага и т.н. Тогава обаче се сетиха, че Луната е по-гореща от вряща вода през деня (Слънцето нагрява повърхността й до 120°C), а астронавтът по-скоро има нужда от охлаждане системи. Но това предизвика още по-голямо уважение към американските технолози: какви чудесни поддържащи системи са създали - те спасяват от топлина и от студ!

Снимка на Луната (архив wordpress.com)

Накратко тази система и раницата, която я съдържа, се наричат PSZHO - Portable Life Support System (PLSS - Portable Life Support System). Готов за употреба PSJO тежи 38 кг на Земята и малко над 6 кг на Луната и е дълъг 66 см, широк 46 см и дебел 25 см. Следователно общият обем на раницата е 0,66 x 0,46 x 0,25 = 0,076 кубически метра. м. НАСА твърди, че PSJO е осигурил на астронавта пълна поддръжка за живота в продължение на няколко часа. Имаше: кислородна бутилка, неутрализатор на въглероден диоксид, устройство за отстраняване на влагата, контейнер с вода за охлаждане, друг контейнер с отпадъчни води за изхвърляне, топлообменник, сензорна система за наблюдение на жизнените функции на тялото, мощно уоки-токи за предаване на сигнал към Земята, 4 литра вода. И като капак на всичко, батериите са достатъчно големи, за да захранват цялото оборудване в тази раница.

Уитс обаче забелязва аналогията на системата с дупката на китовете и кашалотите: когато се връщат от океанските дълбини на повърхността, те трябва да изхвърлят отработения въздух и пара с мощен фонтан. А астронавтите също са други отпадъчни продукти. Тоест те трябваше да ходят по Луната в ореол или от фонтани от пара, или от фини ледени трохи, отделяни от скафандрите чрез пот, урина и други естествени емисии на тялото. Добре, да кажем, че НАСА не е публикувала тези изображения по етични причини.

Но как беше направено всичко това от техническа гледна точка? НАСА твърди, че астронавтите са носили гащеризони, които са имали тънки пластмасови тръби, пълни с вода, зашити в тях, свързани с воден резервоар: „Използвана е по-ефективна система за охлаждане, използваща водно охлаждащо бельо с тънки пластмасови тръби, зашити в тях.“

Бъз Олдрин (архив на НАСА)

Горещият въздух в скафандрите, създаден от метаболитните процеси в тялото на астронавта, очевидно е бил отстранен с помощта на тази система в топлообменника PSZHO. Когато костюмът започна да акумулира излишна топлина, астронавтът натисна бутон, активирайки механизма за изпускане на отпадъчни води от изхода на топлообменника. „Водата изригна от костюма, превърна се в лед и се разпръсна в космоса“, свидетелстват астронавтите.

Единственото предимство на пластмасата е нейната гъвкавост. Иначе пластмасата е най-лошият избор за охладителна система, защото е добър топлоизолатор. Системата може да работи само ако има достатъчно вода в PSJO. Колко вода е необходима за изпълнение на задачата? Площта на повърхността на астронавта е приблизително 0,75 квадратни метра. м. Използвайки коефициент на излъчване от 0,2, намираме абсорбираната слънчева радиация: 1353 W / m² × 0,2 × 0,75 m² = 203 W.

Поддръжниците на официалната версия на НАСА твърдят: „PSJO е проектиран да разсейва метаболитната топлина, генерирана от астронавта, със скорост от 1600 британски топлинни единици (BTU) на час.“ Тъй като 1 BTU на час закръглено се равнява на 0,293 вата, получаваме 469 вата. Това трябва да се добави към топлинното излъчване на Слънцето: 203 + 469 = 672 W.

Сега е необходимо да се изчисли топлината, излъчвана от сенчестата страна на костюма. Но първо ще трябва да направим определени предположения за температурата на въздуха и скафандъра. Колкото по-висока е температурата, толкова по-лесно работи охладителят.

Да приемем, че температурата на скафандрите е била +38°C, т.е. +311°K. Сега можем да приложим формулата на Стефан Болцман. За да направим това, нека обърнем оригиналното уравнение:

Така, закръгляйки резултата, получаваме радиация от 80 W. Извадете го от 672 и получаваме 592 вата. За да закръглите, добавете 8 W за различни топлинни излъчвания от уоки-токита, водна помпа и т.н. Общо 600 W. В един ват има 860 калории. Вземайки предвид екстремния случай (работа със 100% ефективност), е необходимо да се произведе достатъчно лед, за да издържи 516 000 калории на час. За 4 часа натрупва 2 064 000 калории.

За да се намали температурата на 1 g вода с 1°C, е необходима загуба на 1 калория топлина. За да се образува лед, 1 g вода трябва да загуби още 80 калории. По този начин спадът на температурата от +38°C до точката на замръзване (0°C) води до прехвърляне на 38 калории плюс още 80 калории за замразяване - общо 118 калории за всеки грам, освободен през изхода. Ако разделите 2 064 000 калории на 118, получавате 17 491 грама, които трябва да бъдат освободени. Това са 17,5 литра, или 0,0175 cc. м, т.е. почти една четвърт от обема на PSZHO. Това количество вода тежи 17,5 кг на Земята, което е 46% от теглото на раницата!

Нека сега погледнем реално на нещата. Използвайки ефективност от 40% (това е доста висока цифра за повечето механизми), получаваме много по-впечатляващи цифри, което показва, че PSJO просто не може да побере дори охлаждащ модул! Но раницата съдържа още кислородна бутилка, неутрализатор на въглероден диоксид, устройство за отстраняване на влага, контейнер с вода за охлаждане, контейнер с отпадна вода, топлообменник, сензорна система, уоки-токи и мощни батерии! Не мислите ли, че само магьосник може да създаде такива раници?

Но нека продължим с охлаждането. Ако разделим 17 491 g вода на 240 минути, се оказва, че приблизително 70 g вода трябва да бъдат изхвърлени от изхода на минута, излизайки от костюма като „замръзнала пара“. Последният израз звучи нещо като „пържен лед“, но експертите от НАСА изглежда са свикнали с парадоксите.

Всичко това обаче няма значение, тъй като теоретичните изчисления противоречат на реалните факти. Според официално публикуваната диаграма на напречното сечение на PSJO, контейнерът за вода е само 7,6 cm в диаметър и 35,5 cm дължина. Съответно обемът на този контейнер е 1600 кубически метра. cm (1,6 l). Тази вода би издържала само 25-30 минути с невъзможна 100% ефективност! Но НАСА ни каза около 4 часа! Може би измислен нов начинконцентрация на вода? От всички постижения на космическата ера, това би било най-удивителното!

Снимка на скафандъра на Майкъл Колинс (архив на НАСА)

Ако погледнем реалистично на нещата, тогава нашите космически герои трябваше да носят чадър със себе си. Пазенето им от пряка слънчева светлина щеше да им спести много проблеми с прегряването, поне докато подскачаха на Луната.

Но дори и да са се крили зад някакъв чадър, докато са скачали, защо лунните модули не са били покрити с нищо? Те стояха с часове под палещото слънце. Представете си, че колата ви е стояла на слънце няколко часа миналото лято! Вероятно няма да можете да забравите усещането да се качите на него дълго време, нали? Но по някаква причина астронавтите внезапно заявяват, че в лунните модули ги очаква смразяващ студ.

Бъз Олдрин написа, че в LEM било толкова студено, че трябвало да намали климатика в костюма си. От друга страна, Колинс каза: „Отредените им 2,5 часа минаха много бързо, след което те се качиха обратно в лунния модул, затвориха вратата и изпомпаха въздух в кабината.“ Това е много странно, тъй като климатикът на скафандъра (ако изобщо е съществувал!) не може да работи при нормални условия на налягане вътре в LEM. Той можеше да функционира само във вакуум! Прокрадват се съмнения: дали тези двама астронавти са летели до една и съща Луна?..

21 август 2014 г. от 12:30 ч

За космическата топлина и студ

Блог на компанията Dauria Aerospace

В горещите летни дни е време да поговорим за топлината и студа на космоса. Благодарение на научно-фантастичните филми, научните и не толкова научнопопулярните предавания мнозина се убедиха, че космосът е невъобразимо студено място, в което най-важното е да намериш как да се стоплиш. Но в действителност всичко е много по-сложно.

снимкакосмонавт Павел Виноградов

За да разберем дали в космоса е топло или студено, първо трябва да се върнем към основите на физиката. И така, какво е топлина? Концепцията за температура се прилага за тела, чиито молекули са в постоянно движение. При получаване на допълнителна енергия молекулите започват да се движат по-активно, а при загуба на енергия се движат по-бавно.

В разредения космически газ молекулите са изключително редки и тяхното въздействие върху макро тела, като сателити или астронавти, е незначително. Такъв газ може да се нагрее до екстремни температури, но поради рядкостта на молекулите космическите пътници няма да го усетят. Тези. за повечето обикновени космически кораби и кораби няма никакво значение каква е температурата на междупланетната и междузвездната среда: поне 3 Келвина, поне 10 000 градуса по Целзий.

Основният източник на топлинна радиация в нашата Слънчева система е Слънцето. И Земята е доста близо до нея, следователно в околоземни орбити е много важно да се коригира „връзката“ на космическия кораб и Слънцето.

Понякога някои повърхности на сателита умишлено се оставят отворени, така че или да абсорбират слънчевата радиация, или да отвеждат топлината отвътре в космоса. Обикновено в първия случай повърхностите са покрити с черен емайл, който силно абсорбира слънчевата радиация, а във втория случай с бял емайл, който отразява добре лъчите.

При други, по-малко сложни устройства, загубата на топлина в пространството също се извършва чрез излъчване от радиатори. Обикновено те са покрити с бял емайл и се опитват да ги поставят успоредно на слънчевата светлина или на сянка. На метеорологичния сателит" Електро-Л„Беше необходимо да се охлади матрицата на инфрачервения скенер до -60 градуса по Целзий. Това беше постигнато с помощта на радиатор, който постоянно беше на сянка, а на всеки шест месеца сателитът се обръщаше на 180 градуса, така че наклонът на земната ос да направи не водят до излагане на радиатора на слънчевите лъчи.В дните на равноденствията спътникът трябваше да се държи под лек ъгъл, поради което на изображенията в близост до полюсите на Земята се появиха артефакти.