太空空間是一個(gè)極端環(huán)境,無(wú)重力、無(wú)空氣、無(wú)法散熱,因此需要特殊的方法來(lái)散發(fā)熱量。如何在太空任務(wù)中保持良好的熱平衡是相當(dāng)重要的科學(xué)問(wèn)題。
太陽(yáng)能板
運(yùn)用太陽(yáng)能板來(lái)散發(fā)熱量是非常常見(jiàn)的方法。太陽(yáng)能板上的光伏電池會(huì)吸收過(guò)量的熱量,將其轉(zhuǎn)化為能量,并通過(guò)通風(fēng)扇、散熱片等部件,將熱量轉(zhuǎn)移到艙內(nèi)的黑體上,由此達(dá)到了太空中的熱量散發(fā)。
機(jī)器人
機(jī)器人將發(fā)揮重要作用,以幫助人類(lèi)在太空中完成不同的任務(wù),助力太空散熱。機(jī)器人可以將散熱片牢固地綁定到空間器表面,并通過(guò)舵機(jī)和傳感器來(lái)控制風(fēng)扇和朝向太陽(yáng)能板的角度,可以有效控制艙內(nèi)溫度。
液體散熱循環(huán)
液體冷卻循環(huán)系統(tǒng)通常是在大型的空間探測(cè)器上使用的,如國(guó)際空間站和一些天文遙感衛(wèi)星。液體在循環(huán)管道中流動(dòng),并通過(guò)熱交換器來(lái)交換冷卻劑和航天器內(nèi)的熱。隨著熱量傳輸,液體冷卻劑將吸收熱量,從而減小航天器內(nèi)部的溫度。
材料散熱
復(fù)合材料和其他熱傳遞性能良好的材料可以用作太空任務(wù)中的熱散發(fā)材料。需要在艙內(nèi)與量測(cè)器等元器件貼合的位置涂覆泳衣?tīng)畹妮椛錈後尫挪牧?,在其表面形成鍍層,通過(guò)這種隔熱材料方法,將內(nèi)部的熱量遠(yuǎn)離設(shè)備,降低其溫度以達(dá)到熱量散發(fā)的目的。
真空熱輻射
真空熱輻射散熱機(jī)制是太空環(huán)境中熱量傳輸?shù)闹饕问剑@種機(jī)制利用真空中熱輻射傳熱的原理,使艙內(nèi)部分子向真空中釋放熱量,從而散發(fā)溫度。通過(guò)這種方式傳遞的熱量?jī)H僅相當(dāng)于內(nèi)熱量源的2%左右,但真空熱輻射機(jī)制的重要性是不可低估的。
總體而言,太空中保持熱平衡非常關(guān)鍵,各種不同的方法確??茖W(xué)任務(wù)圓滿(mǎn)完成。綜合運(yùn)用各種方式,在保證科學(xué)和航天任務(wù)成功的同時(shí),保護(hù)機(jī)器和設(shè)備的性能和壽命也是非常必要的。