宇航服可以耐多少溫度?

General 更新 2024年4月15日

現在的宇航服能耐住多高的溫度啊,還有低溫

這是個很好的問題,航天服的關鍵功能之一就是對極端環境溫度的防護。在回答這個問題之前必須先明確幾個前提:

首先,航天服分為艙內和艙外兩種,雖然都有耐受極端溫度的技術要求,但艙外航天服對極端溫度耐受要求更高。因為艙外服的使用環境為近地軌道、星際空間和其他星球表面。例如:美國阿波羅艙外航天服就可用於軌道和月球表面。未來的火星航天服也要耐受火星的環境。艙內航天服雖然也要防火和阻燃,但是因為多數時間在航天器內部使用,其耐極端溫度的要求較艙外航天服略低。總之,航天服的任務環境溫度是決定航天服耐受溫度的決定條件,因此,要了解航天服的高溫性能首先要明確航天服的分類和任務環境。

其次,因為太空中沒有大氣對溫度的吸收和傳遞,所以近地軌道和月球表面都存在極端環境溫度。陽光是太空環境中最主要的熱源,受光處和背光處的溫差可達300攝氏度。航天服在受光環境中要耐受高溫約150攝氏度,而在背光環境要耐受低溫約-150攝氏度(這裡只是參考值,準確溫度值和軌道高度、傾角和光照時間等很多參數有關係,需要具體計算)。航天服表面溫度與航天服受光照的時間,角度和反照強度等都有關係。在90分鐘的圍繞地球一週的軌道飛行中,艙外航天服要不斷的經歷極寒和極熱。而如果深空環境會有更低的低溫,另外,月球表面的溫度環境與軌道環境溫度接近,而火星環境溫度極端程度略低。因此航天對極端溫度的防護是其最重要的功能之一。

如果需要一個艙外航天服溫度設計的技術指標,那麼可以參照美國艙外服的指標,高溫149攝氏度,低溫-184.4攝氏度,這是美國航天飛機艙外航天服的外防護層的耐溫閾值。俄羅斯的海鷹艙外航天服和中國的飛天艙外航天服的技術標準雖然不完全相同但較為接近。

另外,艙外航天服對極端溫度的防護是通過多層結構來實現的。以美國航天飛機艙外航天服為例,最外層採用耐極端溫度的特氟瓏、凱夫拉、和Nomex的三維立體正交織物,這層材料不但極為結實,而且可以長期曝露在極端溫度中安然無恙。在最外層下面是一組5~7層的反射材料,因為在太空中熱輻射是最主要的傳熱途徑,所以採用反射膜可以有效的降低熱輻射的傳熱效率,反射膜一般採用耐高溫的真空鍍鋁聚酯薄膜。在上述的兩組材料之下還有5~7層不同的材料保護著人體,艙外航天服材料總的層次約為11~13層(不同型號有所不同)。具體各層材料參考下圖。

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宇航服能忍耐多少度高溫或低溫?能到太陽上去嗎?

這是個非常有趣的問題,對極端溫度的防護是航天服重要功能之一。其實航天服分為艙內航天服和艙外航天服,艙外航天服對溫度防護要求更高,在此以艙外航天服為例解釋航天服耐高溫的問題。

艙外航天服對溫度耐受標準是由航天服所使用的任務環境溫度決定的。因此先了解一下艙外航天服有可能使用的太空環境。其中,重要包括,地球軌道,月球表面,火星表面和深空環境,下面分別看一下這幾種環境中的溫度情況。

地球軌道的溫度,在此以軌道高度為300~400km的軌道環境為例,因為這是載人航天器最常採用的軌道高度。在此高度的軌道上沒有空氣,物體表面的溫度主要來自於太陽的光照。因此受光面溫度約為150℃和背光面溫度約為-127℃,溫差約為300℃。

月球不存在大氣,因此也沒有大氣對溫度的吸收和對流平流傳導,促使月球表面溫度變化劇烈。另外,月表物質多為岩石和月壤,其熱容量和導熱率都非常低, 導致月球表面晝夜的溫差很大。在白晝陽光垂直照射的月球表面溫度高達+127℃;而在夜間無光照的地方溫度可降到-183℃。溫度變化超過300℃。因為沒有大氣對溫度的調節和傳熱,即使在白天,月球表面受光處和背光處的溫差也約為300℃。

火星表面溫度比地球低,雖然火星具有大氣層(主要成分為二氧化碳),但由於過於稀薄保溫性能差,晝夜溫差仍然非常大,溫差約100℃左右。赤道白天溫度可達到+20℃,夜間降低到-80℃左右。火星兩極溫度更低,最低可以達到-139℃。

通過對上述太空環境的分析可知,艙外航天服的最低耐溫標準要達到+150℃和-150℃,而且可承受瞬間的急劇變化。以美國的航天飛機艙外航天服為例,其外防護層的耐溫閾值為:

高溫149攝氏度,低溫-184.4攝氏度,這是美國航天飛機艙外航天服的俄羅斯的海鷹艙外航天服和中國的飛天艙外航天服的技術標準雖然不完全相同但較為接近。

另外,艙外航天服對極端溫度的防護是通過多層結構來實現的。以美國航天飛機艙外航天服為例,最外層採用耐極端溫度的特氟瓏、凱夫拉、和Nomex的三維立體正交織物,這層材料不但極為結實,而且可以長期曝露在極端溫度中安然無恙。在最外層下面是一組5~7層的反射材料,因為在太空中熱輻射是最主要的傳熱途徑,所以採用反射膜可以有效的降低熱輻射的傳熱效率,反射膜一般採用耐高溫的真空鍍鋁聚酯薄膜。在上述的兩組材料之下還有5~7層不同的材料保護著人體,艙外航天服材料總的層次約為11~13層(不同型號有所不同)。具體各層材料參考下圖。

接下來回答關於航天服是否可以在太陽表面使用的問題。

太陽的表面溫度約為5500℃,太陽中心溫度為15000000℃。因為遠遠超出了人體感覺的概念,所以用以下人類目前掌握的耐高溫材料的熔點進行對比。

Nomex耐高溫纖維熔點約為260℃;特氟龍的熔點是327℃,沸點是400℃,玻璃纖維熔點1200~1350℃;純金熔點約為1063℃;低碳鋼的熔點約為1500℃;鈦熔點1725℃;特種碳纖維無氧環境熔點3000℃(有氧熔點400℃);石墨烯材料熔點約為3600℃。(上述數據僅為概況,因此材料型號不同具體情況有所不同)。

通過對上述耐高溫材料的數據分析可知,所有的材料在太陽表面都會毫無懸念的化為蒸汽。因此在目前階段無論何種航天服也不可能應用於太陽表面。雖然人類無法登陸太陽表面,但是在未來對太陽進行載人的抵近觀察還是有可能的。這裡說的抵近是指在載人航天器可以承受的限度內(實際距離太陽表面還非常遙遠),......

宇航服能耐高溫多少度

對於I型宇航服,ILC又一次把賭注下在材料方面,這次取代部分spectra材料的是用Vectran編織成的絲網,Vectran是一種液晶聚合纖維。Graziosi說,Vectran未必在強度和延展性方面強於Spectra,但它具有“更好的耐熱性”,它可以承受高達飢00F的高溫,而pectra只能承受150F的溫度,而且Vectran還表現出更好的蠕變性能。Vectran的另一個賣點是其低廉的價格。ILC已將這種材料的其他產品廣泛應用於為火星漫遊者號(the Mars Rover)和其他宇航器製造的充氣式著陸系統。

參考資料:baike.machine365.com/artt/list-cate-24.html

宇航服能耐住人從大氣層掉落的溫度嗎

當然耐不住了,宇航服 主要作用是 保持壓力 溫度 輻射環境的恆定。

宇航服能低於100度高溫嗎

ion of refor

外太空溫度是多少,如果宇航員不穿宇航服會出現什麼情

外太空的溫度是 3°K 。

如果宇航員不穿防護服 ,0.1秒鐘就凍死 。

宇航服能控制溼度溫度麼

宇航服都是隻能控制的,溫度、溼度、壓強以及宇航員的身體狀況都是實時監控的

宇航員能到達太陽上去嗎?

即使能找到耐高溫譁材料可以保護到達太陽表面的宇航員不被太陽的高溫燒掉,恐怕太陽表面的重力也會讓宇航員吃不消的。一個在地球上重100公斤的宇航員到了太陽表面,他的重量會達到2800公斤。即使他不被燒死,也會被自己的體重壓死!

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