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真空不导热,宇航员是如何散热的? 第1页

  

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我看到暂时没人答,我也蛮好奇的我就去看了看。


在空间站与载具上一般使用的是散热板。以ISS国际空间站举例,空间站使用的是内循环液态氨输送热能到散热板,然后转换为IR辐射散进太空。像这样。

之所以用液态氨在于液态氨的冻结温度在-77摄氏度而水在0摄氏度,使用氨可以减少不希望的随机结冰。


而单人太空服因为没有载具可以提供的表面面积所以采用了不同的方式。以NASA现役EMU(extravehicular mobility unit)举例,emu采用了一个很有趣的水蒸发系统(注此处蒸发为sublimation非evaporation,答主没找到合适的翻译。)。emu内部采用了一套水冷散热服,水冷管子吸附在宇航员皮肤上,用来吸收汗液保持身体干燥以及吸收热量保持宇航员身体温度低于人体核心温度。宇航服中像这样的衣服。

被循环系统吸收的热量会被输出到热交换器中,而这里就有趣了。宇航服中单独存储了水(单独于循环系统),这些水会被输出到一块有微型小孔的镍板上(*sintered nickel plate with microscopic pores)。水在这块镍板上会快速结成一层薄冰,并因为太空中的低压,冰层会在受热后迅速转换成水蒸气并离开太空服(水蒸气并不会很热,大概在0度左右)(可惜没图)。大概需要多少水呢?在阿波罗12号指挥官的一次3小时44分钟的舱外行走中,用了大概2.15kg的水来散热。


在废热能再循环这方面我仔细找了找,貌似现在最起码在载人航天方面没有采用,废热能都是直接被舍弃的。不过在这方面在未来可能会被再采用。在2014年的一篇文章里,Rice University的一个小组用Seebeck effect做出了一个转化率大概在15%的装置用来转换太空废热能到电能。

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