我們經常看到衛星上包一層金箔或者銀箔,用來裝飾、好看、大氣?他們有什么用?我們都知道太空很冷,但是太空的寒冷和我們地球的寒冷還是有區別的。太空的寒冷意味著沒有任何物質可以與你傳導熱量,也就是說,真空中的熱量只能通過電磁波的形式緩慢地向外輻射,所以熱量很難散發出去。太空雖然冷,但你感覺不到它冷(這就是為什么我們常說人體暴露在太空中不會直接凍結);相反,地球上的寒冷,是大氣中的空氣分子頻繁地與你的身體發生碰撞并持續下去,這種寒冷是你能體驗到的寒冷。因此,這些金箔和銀箔是一些絕緣材料。它們的作用是反射外部輻射,同時也將衛星內部的一部分熱量保留在內部。
“金箔”全稱為Multilayer Insulation Unit,簡稱MLI,字面意思是為衛星或宇宙飛船設計的多層絕緣體。多層隔熱組件是由若干個雙面鍍鋁薄膜(即反射屏)和低導熱率的間隔物(通常為滌綸網)交錯相疊組成,也稱為超級絕熱產品,是航天器熱設計的主要產品之一,主要目的是隔離熱輻射。
如果衛星沒有高反射面,探測器或衛星會吸收大量陽光,溫度升高到一定程度,所有電子設備都會失效。更何況,太空中有溫度的物體很難隨著溫度的下降,會積累越來越多的熱量,因為太空是真空的,無法進行最直接有效的熱量傳遞方式。
隔熱層具有極強的反射性能,可抵抗高達97%的太陽熱輻射。而且這個絕緣層還可以阻擋太陽風中的高能粒子損壞電子系統。這就是為什么MLI是航天器設計的一個關鍵方面,它可以使航天器保持在合理(正常)的溫度范圍內。由于許多衛星上的復雜電子設備,它們很容易受到熱量和溫度變化的影響。但絕緣材料的作用遠不止于此。
隔熱系統保證了衛星不會過熱,同時也保證了衛星能夠保留足夠的熱量。畢竟,僅僅只是將熱量全部散去,就會導致飛船通過熱輻射不斷降低溫度,甚至凍結。因此,該系統可以吸收一些撞擊衛星的輻射,使其保持在舒適的溫度。它還耐低溫和紫外線輻射,使其適合在外層空間使用。MLI也被用作抵御太空塵埃影響的第一道防線。即使是小顆粒也會造成很大的傷害,保護層可以起到很好的緩沖作用。
多層隔熱超級絕熱組件適用于真空狀態下需要隔熱的產品,廣泛應用于空間飛行器和探測器。除了航天應用外,它還可用于專用科學研究設備的溫度隔離。如今,MLI太空毯已包含在許多緊急情況、急救和救生包中。由于太空毯最初是為在外太空的惡劣環境中使用而設計的,因此它可以輕松抵御地球上的任何極端環境。再加上重量輕,它們被戶外運動愛好者和急救人員廣泛使用。太空毯因其優良的隔熱性能,常用于高溫環境,如火災等,因此,我們現在也稱它們為生命毯。
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