太空散热问题如何解决?
太空散热问题如何解决?近期神舟二十一号发射,据说往中国空间站带了个烤箱,看来已经没有人能阻止,中国人在太空吃烧烤的节奏了!并且神二十航天员王杰和神二十一航天员武飞两个还都是内蒙人,我不相信他们能忍住不拿烤箱烤羊肉串。
关于这个太空烤箱,虽然官方说已经“通过温控技术、残渣收集、高温催化、多层过滤等技术攻关,实现在轨烘烤时的无油烟处理,从而满足空间站的油烟排放标准”,但作为羡慕嫉妒恨的地表人类,我还是得挑点儿毛病,就是外太空作为真空环境,散热本就是一件难事儿,整个烤箱在空间站吃烤鸡,岂不是雪上加霜?那么接下来,咱就科普下太空环境的散热问题。
地表的散热好理解,以电脑主机为例,它通过风扇驱动空气对流,就可以达到散热的效果。如果是液冷的话,是通过液体工质带出热量;最终也是通过与空气换热,将热量释放出去。但在太空环境,那是一个接近真空的存在,如果一个物体——比如空间站,它在太空中产生了热量,那“外界”是没有东西来把这个热量带走的。
既然没有“外界”物质主动把这个热量带走,那就只能“主动”释放。释放的方式大致有两种,一种消耗散热,一种辐射散热。所谓消耗散热,就是航天器自身的物质释放——比如释放水蒸气热点话题,来把热量带走。这种散热方式的缺点很明显,就是会消耗飞船物质。目前这种散热物质主要是水,而水在太空本就是贵重物资。如果要带得多,飞船起飞重量就要增加,发射成本也会上升。但这种散热方式在目前航天中还离不开,因为它的散热效率相对是较高的。
除了释放工质这种消耗散热,还有一种辐射散热。在太空环境中,虽然没有外界物质能将飞船产生的热量带走,但飞船实际上无时无刻不在向外发放热辐射。热辐射其实是一种红外光,可认为是通过光子辐射,带走了飞船产生的热量。这种方式不消耗工质,但效率太低,只能作为补充使用,主力散热方式还是靠消耗散热。太空散热问题如何解决?


