极冷太空中的宇航员，靠什么保持温暖？

宇航员在零下455度的太空中也能毫发无损，这是如何做到的呢？这是一个热量分布的问题。在宇宙空间站中，由于太阳的辐射（就像阳光照在皮肤上的感觉），一边很冷，另一边很热。美国宇航局科学任务理事会提出，“没有热控制、轨道空间站的太阳照射侧的温度将会飙升至250华氏度（121摄氏度）,而太阳照射不到的那一面会下降到零下250华氏度（-157摄氏度）。

可能在空间站的中间有一个温度适宜的地方，但想要找到它，真的很难。对于宇航员和空间站的所有硬件来说比较幸运的是，国际空间站在设计和建造时考虑到了热平衡，并配备了热控制系统，使宇航员在轨道上的家保持凉爽和舒适。”

这一问题就是在太空中的绝缘问题。就像你的毯子让你的身体保持热量，让你在床上保持温暖一样，美国宇航局的宇航服也有保温系统和加热器。《原来如此》纪录片中提到:“美国宇航局为阿波罗号宇航员设计的宇航服中使用加热元件，可以保护宇航员不受极端寒冷的影响。澳大利亚杰特公司已经将其中一些相同的技术应用到加热背心中。

它包括可充电的锂聚合物电池和挠性加热线圈。这件衣服在极冷的温度下也能使你感到舒适。另一种高科技绝缘体采用微封装相变材料，在微小的球体中充满了变化相的化学物质。也就是说，它们可以根据温度从固体变成液体再变回液体。美国宇航局的研究人员将其用于宇航员手套衬垫，当人的体温上升时，这种材料就会吸收热量。当它下降时，这种材料可以释放出热量，为人们提供温暖。

太空是一个恶劣的环境，人类或其他哺乳动物还没有进化到能在其中生存。这就是感知的力量。我们可以认识到这些进化上的限制，并利用技术来克服它们。我们很擅长这个。

太空中的极端条件，如辐射、低温/高温、无氧、零重力等，需要我们进化出相应的技术。温度是很有趣的。因为对我们来说，它以热或冷的形式存在，这只是我们的身体感知。温度实际上是微观粒子的运动，它们释放出的“热量”与它们的振动成比例。因此，在太空中，没有任何我们认为是“物质”的东西会运动并产生热量。它只是空的“空间”。

在真空的空间里，绝对没有粒子运动，或者说几乎看不到有什么存在。这就使得这里没有温度，即零开尔文，大概是零下459.67华氏度或零下273.15摄氏度。

到目前为止，我们遇到过两种温度问题。在太空行走和紧急情况下，以及当他们在飞船里的时候，他们穿的宇航服更常见。

我在这里找到了这张信息图，解释了太空服是如何工作的。

飞船要复杂一些。欧洲航天局确实描述了彗星追逐者“罗塞塔”是如何在太空中工作的。然而，欧洲航天局的彗星追逐者罗塞塔号飞船必须先吸收太阳系的内部热量，然后才能进入冰冷的太阳系外部。

工程师们设计了一个“百叶窗”系统，安装在飞船的散热器面板上。当“罗塞塔”进入太阳系内部时，百叶窗会打开，让散热器将多余的热量排入太空。离开太阳系时，百叶窗关闭，帮助飞船保持内部的热量。为了确保集成电路和计算机能够在空间辐射环境中工作，需要对敏感的电子设备进行屏蔽。

太空是复杂的，让宇航员存活只是提高我们太空飞行能力所面临的众多问题之一。

作者：鲍勃·辛格

FY：董美慧

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