太空中的温度为零下270摄氏度,为什么空间站还要散热?
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发布时间：2023-07-20 00:57
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时间：2024-12-11 18:20
人类对于宇宙的 探索 从上世纪50年代开始，但是在那之前，我们已经通过各种观测，对于我们所处的宇宙有了基本的了解。至少是在文艺复兴前后，人们就开始 用科学的态度去面对浩瀚的宇宙空间 ，以往那样以神学为中心的宇宙观逐渐开始改变。
如今的人类虽然还没有成功进入太阳系之外的世界，但是我们已经可以在地球之外建立起 宇宙空间站 ，为我们提供来自于大气层之外的各种信息，让我们的宇宙 探索 之旅不断前进。
在人类对宇宙有限的了解过程中，我们还没有发现其他有生命存在的星球。地球尽管只是一颗太阳系中普通的恒星，却因为生命和文明的存在而变得意义非凡。其实，在地球形成之初，这还不是一颗如今这般宜居的星球，而是一颗 充满了岩浆的“火球” 。
只不过在演化的过程中，地球上逐渐充满了水，并且有了厚厚的大气层作为保护。在那之后，形成生命的必要条件才全部出现：也就是水、大气和适宜的温度。其中，温度是一种“存在感”没那么强，却 时时刻刻都在影响着我们的环境条件 。
地球上的热量基本都来自于我们的恒星——太阳。太阳的主要构成成分是氢和氦，它们不断地进行着 核聚变 ，向着宇宙空间散发着能量，其中一部分就会传递到地球上来。
如果没有太阳足够的 热量 ，那么地球就将是一颗没有生命存在的 冰封的行星 ，就像是离太阳很远的天王星、海王星那样。而大气层的存在又让地球的温差不至于过大，就像是我们使用 “保温层” ，可以避免温度急剧变化给生命带来伤害。
尽管只有地球上有我们适宜生存的自然条件，但我们如今的 科技 水平已经可以通过各种方式来保证我们的生命安全。在第一次成功发*人造卫星之后，人们就开始思考 如何将人类送出大气层之外 。
在经过了多次的动物实验之后， 载人航天技术最终由苏联人首先实现 ，并在接下来的时间里 和美国展开了激烈的竞争 ，从客观上促进了 科技 的进步。在成功将人类送进太空之后，人们的目标也开始更新，变成了让人类能够长期在太空中生存，于是宇宙空间站就这样诞生了。
空间站和几乎“一次性”的载人飞船不同，要求其能够长期在太空中工作，因此各项技术都需要更加成熟，还要考虑到一些载人飞船不会考虑的方面，比如工作之后的 散热问题 。
由于空间站上有着众多的设备，这些设备在很多时候都会一直运行，因此也会产生较多热量。如果不及时散热，那么很有可能 因为温度过高而损坏 。一旦空间站的设备损坏，不仅会造成巨大的经济损失，还很有可能给空间站里的宇航员们带来生命危险。因此，空间站都十分注重设备散热的问题。
在说到“散热”的问题时，我们也需要知道另一方面的问题，那就是太空的温度到底是多少度？根据我们平时生活的常识来看，物体的散热和 外界的温度 是有着分不开的联系的，比如我们的手机在夏天时，发热的现象就明显比冬天要更加严重。
既然空间站需要格外注重散热，那么宇宙空间的温度是不是格外高呢？答案和我们想象的可能正好相反，宇宙空间的温度其实低得惊人，达到了 零下270摄氏度 。为什么太空的温度这么低？
我们首先要知道的是热量如何产生。温度本身是由物质的分子运动产生的，当分子的热运动越快，温度也就越高。既然如此，温度产生的前提就是有足够的物质存在，那么 当物质彻底不存在的时候，温度就达到了最低 ，也就是科学家们测算的“绝对零度”，即为零下273.15摄氏度。
当然在这个物质宇宙中，绝对的真空很难达到，因此绝对零度也只是一个理想的数值，只能够作为一个参考坐标存在。不过宇宙空间的物质存在确实十分稀少，这导致 太空的温度已经十分接近绝对零度 ，大约达到了零下270度左右，是一片空旷的极寒之地。
正是因为太空本身的特质，所以热量在宇宙中的传播非常困难。热量的交换本身就是通过分子的运动达到的，有 热传导、热对流、热辐射 三种，其中热传导主要存在于固体之间，热对流主要存在于液体和气体之间，而在两个并不直接接触的物体间，就需要 通过热辐射的方式交换热量 了。
比如太阳和地球之间，就是通过热辐射来进行温度影响的。不过由于太空中的物质过于稀少，这个过程非常缓慢，需要大量的时间来完成。好在太阳从数十亿年前就不停地燃烧着，所以我们的星球能够保持着温暖和明亮。
但是，对于空间站的部件来说，这一切就大不相同了。 零件在工作时候会产生大量的热量 ，如果这些热量不及时散出，那么部件就会因为过热而损坏，影响到空间站的整体运行。由于 太空中的热辐射效率很低 ，因此 要自然散热是一件非常困难的事情 。所以人类的空间站在运行过程中，会十分注意散热的问题，这关乎宇航员们的生命安全，因此绝对不能够忽视。
随着人们技术的不断进步， 空间站的运行也越来越稳妥了 。中国作为当前世界上航天技术进步最快的国家之一，如今已经打破了其他强国对于空间站技术的垄断，成功发*属于自己的空间站并投入运行。中国的空间站不仅对于我们国家有着重要的意义， 对于整个人类的 科技 进步也有着重要的意义 ，从各个方面来讲都是一个里程碑。许多困扰着人类的技术难题，相信也会在我国研究者的努力之下得到解决。
