国际空间站上的极端温度变化你能想象它是怎样发生的吗？

我的一个朋友曾经给我看了一段宇航员在国际空间站上的视频，他讲述了他和他的团队成员每天在太空中做的事情，并大致解释了在国际空间站上生活的感觉。

图解：国际空间站是一个不断围绕地球旋转的载人空间站。

然而，我的朋友注意到的一件事是，宇航员的脸上流着硕大的汗水。因此，他想知道国际空间站上是不是很热？

国际空间站的平均内部温度是多少?

简单来说:你可以想象，国际空间站的温度既不高也不低;相反，由于某些精心设计的工艺和先进的设备，它被保持在一个舒适的水平，这样船员和船上的技术系统就能没有任何问题的继续正常工作。

国际空间站经历了大范围的温度变化

国际空间站在距离地面330千米到435千米的轨道上环绕地球运行

，经历了大范围的温度变化。因为它一直围绕着地球旋转，所以有时它在地球阳光充足的一面，而有时，它在地球黑暗的一面。

当国际空间站面对太阳时，它所经历的(外部)温度大约是250华氏度(121摄氏度)。另一方面，当我们的星球完全遮挡住太阳的时候，温度骤降到零下250华氏度(零下157摄氏度)。

图解国际空间站高低温-国际空间站在环绕地球的旅途中经历了极端的温度。

考虑到国际空间站在一天内经历了16次日出和16次日落，你可以想象国际空间站经历的剧烈温度变化。

然而，当然，你不能让人类在飞船上做他们的研究，校准系统，进行维修和做其他重要的活动，因为他们总是要担心每一个小时的温度。此外，飞船上复杂的系统和设备也只能处理这么多的恒温变化。

所以，你必须确保船上保持恒定的温度。问题是，你是怎么做到的?

国际空间站如何处理太空中的辐射?

回到地球上，热量主要通过传导或对流空气传递，但由于太空中几乎没有空气，辐射是唯一的加热方式。

为了确保热辐射不会提高国际空间站的内部温度，或者国际空间站内部的热量不会流失到外部，他们使用了一种叫做多层隔热层(MLI)的高反射层来覆盖整个空间站。

图解:多层绝缘多层隔热层（MLI）毛毯

卫星多层绝缘的特写。(图片来源:WJ共享)

这种反射层是由铝化聚酯薄膜(聚酯树脂的一种形式，用于制造耐热塑料薄膜和板材)和涤纶制成的。铝化聚酯薄膜确保太阳的辐射不通过多层绝缘多层隔热层（MLI），而聚酯薄膜之间使用了涤纶层来保持它们的分离。这确保了热量不会通过传导，并且国际空间站上主要的传热方法仍然是辐射。

图解：多层互连覆盖层的卫星

金色区域是火星勘测轨道飞行器上的多层隔热覆盖层（MLI）(图片来源:Nasa.gov)

多层隔热覆盖层（MLI）几乎覆盖了国际空间站的所有地方，除了窗户，因为宇航员用它们（窗户）进行研究和人体工程学。这种反射覆盖层不仅能阻挡太阳的辐射，还能保护国际空间站免受太空的严寒。

国际空间站是如何防止自身变暖的?

多层隔热覆盖层(MLI）在调节热量传递方面做得非常好，以至于国际空间站需要应对另一个热挑战——所有的技术设备都在运转并散发热量，加上宇航员的体温，他们如何防止国际空间站变得太热?

空间站上产生的多余热量由一组热交换器来处理，技术上称为主动热控制系统。国际空间站上的废热有两种清除方法——使用冷板和热交换器，两者都依赖于循环水循环来冷却。冷水通过上述换热装置，并从其中吸收热能。随后，这些能量被发送到散热器(位于国际空间站的外部)，并被驱逐到太空中。

图解：国际空间站的散热器

国际空间站后部部分的缩回(这个词是指伸缩的意思么？这个词我觉得用得有些不恰当）的散热器。这张照片拍摄于2007年。(图片来源:Spaceflight.nasa.gov)

在国际空间站上用氨进行热交换

由于携带热量的冷水在太空的严寒中会迅速冻结，所以余热会再一次循环流动;只是这一次，回路中含有液态氨而不是冷水。

图解：氨分子图

液态氨不像水那么容易结冰。(图片来源:WJ百科)

使用液氨的原因是它的结冰温度比水低得多(-107华氏度/ -77摄氏度)，所以它不像水(在国际空间站外)那么容易结冰。携带热量的氨通过散热器，将热量以红外线的形式“倾倒”到太空中。

至于我朋友在视频中看到的流汗的宇航员，很有可能只是宇航员在拍摄视频前进行了剧烈的锻炼(空间站上的宇航员每天都要锻炼)，这导致了所有的出汗。不管什么原因，我很有信心这与国际空间站太热无关……他们似乎非常清楚如何控制温度。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. sciabc

国际空间站-WJ百科

双向拉伸聚酯薄膜——WJ百科

宇宙飞船热控制-WJ百科

在国际空间站保持凉爽——美国宇航局

美国国家航空航天局:冷却系统使空间站保持安全、高效

散热器——美国国家航空航天局

热控制-美国宇航局

空间飞行环境:国际空间站及其外——国家医学图书馆(国家生物技术信息中心)

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