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衛(wèi)星的“空調(diào)”是啥
發(fā)布時(shí)間：2025-05-11 16:11:44
每到炎熱的夏季，當(dāng)氣溫達(dá)到35℃~40℃時(shí)，人們就感到很不舒服，如果溫度再高，就會(huì)出現(xiàn)中暑等癥狀。這時(shí)，如果人待在有空調(diào)的地方，就不會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題。對(duì)于衛(wèi)星來(lái)說(shuō)更是如此，它也需要自己的“空調(diào)”。
我們知道，人造衛(wèi)星在空中飛行時(shí)，所處的太空環(huán)境與在地球上十分不同，主要表現(xiàn)在兩方面：
其一，衛(wèi)星有嚴(yán)重的“外患”。在數(shù)百千米到數(shù)千千米的高空，只有非常稀薄的氣體，太陽(yáng)會(huì)直接照射到衛(wèi)星的表面，衛(wèi)星的溫度會(huì)快速升高。而當(dāng)衛(wèi)星飛行到地球的另一面時(shí)，得不到太陽(yáng)的熱量，溫度會(huì)迅速降低。
其二，衛(wèi)星的“內(nèi)憂”也在時(shí)時(shí)困擾著它。由于衛(wèi)星的儀器設(shè)備工作時(shí)要散發(fā)大量的熱，同時(shí)，還要經(jīng)受地球的低溫輻射。
為了解決衛(wèi)星的“內(nèi)憂外患”，我們?cè)谛l(wèi)星上裝有溫度控制系統(tǒng)，它就像我們房間里的冷熱空調(diào)，保證了衛(wèi)星內(nèi)部的溫度保持在一定的范圍內(nèi)。
事實(shí)上，對(duì)衛(wèi)星的溫度控制的方法有很多。主要有兩大類：被動(dòng)式和主動(dòng)式。
被動(dòng)式的溫度控制。在對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行溫度控制時(shí)不需消耗能量，只需要在衛(wèi)星的內(nèi)外表面上來(lái)“做做文章”，就可以控制溫度。被動(dòng)式的溫度控制的方法是很多的，主要有外層噴涂和內(nèi)層隔熱。外層噴涂是在衛(wèi)星外表面噴涂上不同性能的漆，使太陽(yáng)的熱量只有一部分能夠進(jìn)入衛(wèi)星，而其余的全部被反射回空間；也有的衛(wèi)星表面采取拋光和電鍍的辦法，都能起到同樣的效果。內(nèi)層隔熱是在衛(wèi)星的內(nèi)表面加一個(gè)隔熱層，以進(jìn)一步調(diào)節(jié)控制溫度。顯而易見(jiàn)，被動(dòng)式最大的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且是在衛(wèi)星上天前就已經(jīng)做好，所以如果設(shè)計(jì)得好，將十分可靠。
主動(dòng)式的溫度控制。主動(dòng)式的溫度控制是在衛(wèi)星飛行時(shí)，主動(dòng)地加溫或降溫來(lái)控制溫度。這很像我們家庭用的冷熱空調(diào)，熱了吹冷風(fēng)，而冷了送熱風(fēng)，當(dāng)然比起空調(diào)要復(fù)雜得多。主動(dòng)式的溫度控制主要采用衛(wèi)星內(nèi)部的電熱絲加熱來(lái)提高溫度，還可以通過(guò)衛(wèi)星表面的百葉窗的開(kāi)關(guān)來(lái)散發(fā)熱量。主動(dòng)式的溫度控制得精度高、范圍大，但是活動(dòng)的部件多，容易出現(xiàn)故障，所以被動(dòng)式和主動(dòng)式可一起采用，在運(yùn)行中互相取長(zhǎng)補(bǔ)短。
知識(shí)點(diǎn)
哈勃空間望遠(yuǎn)鏡（HST）
由美國(guó)宇航局主持建造的4座巨型空間天文臺(tái)中的第一座，也是所有天文觀測(cè)項(xiàng)目中規(guī)模最大、投資最多、最受到公眾矚目的一項(xiàng)。它籌建于1978年，設(shè)計(jì)歷時(shí)7年，1989年完成，并于1990年4月25日由航天飛機(jī)運(yùn)載升空，耗資30億美元。但是由于人為原因造成的主鏡光學(xué)系統(tǒng)的球差，不得不在1993年12月2日進(jìn)行了規(guī)模浩大的修復(fù)工作。成功的修復(fù)使HST性能達(dá)到甚至超過(guò)了原先設(shè)計(jì)的目標(biāo)，觀測(cè)結(jié)果表明，它的分辨率比地面的大型望遠(yuǎn)鏡高出幾十倍。 1997年的維修中，為HST安裝了第二代儀器：有空間望遠(yuǎn)鏡成像光譜儀、近紅外照相機(jī)和多目標(biāo)攝譜儀，把HST的觀測(cè)范圍擴(kuò)展到了近紅外并提高了紫外光譜上的效率。
1999年12月的維修為HST更換了陀螺儀和新的計(jì)算機(jī)，并安裝了第三代儀器——高級(jí)普查攝像儀，這將提高HST在紫外—光學(xué)—近紅外的靈敏度和成圖的性能。
HST對(duì)國(guó)際天文學(xué)界的發(fā)展有非常重要的影響。
