Question

Почему в искуственных спутниках Земли для равномерного прогревания отсеков используют вынужденную конвенцию?

Answer 1

Задание № 5 Один из способов поддержания определенной температуры в космическом корабле или спутнике заключается в том, что оболочку спутника делают двойной и ее внутреннюю полость заполняют газом (например, азотом). Этот газ при помощи вентилятора заставляют двигаться около тепловыделяющих приборов и переносить энергию к оболочке. Почему приходится пользоваться вынужденной, а не свободной конвекцией?

Ответ:

Явление свободной конвекции основано на изменении плотности в зависимости от температуры газа, а значит и веса различных его слоев. Поскольку тела и вещества в космическом корабле находятся в состоянии невесомости свободной конвекцией пользоваться невозможно. Поэтому приходится пользоваться вынужденной конвекцией.

Answer 2

Искусственные спутники Земли находятся в условиях космического вакуума, где отсутствует атмосфера. В обычных условиях на Земле для прогревания объектов обычно используют конвекцию, когда теплый воздух поднимается, а его место занимает более холодный воздух, что создает циркуляцию и равномерное распределение тепла.

Однако в космосе отсутствие атмосферы и гравитации означает, что конвективный теплообмен не происходит естественным образом, и тепло не распределяется равномерно внутри спутника. Вследствие этого на разных частях спутника могут возникать существенные температурные различия.

Для прогревания отсеков спутника и поддержания оптимальных температур используется вынужденная конвенция. Это означает, что спутник оснащен системой активного теплообмена, такой как система обогрева или система циркуляции теплоносителя. Эта система позволяет равномерно распределять тепло по всему спутнику, что помогает избежать перегрева или замерзания отдельных частей спутника.

Такие терморегулирующие системы необходимы для обеспечения надежной работы электроники, приборов и других чувствительных компонентов спутника. Они позволяют поддерживать оптимальные рабочие температуры в условиях космоса, где температуры могут быть крайне высокими или низкими в зависимости от ориентации спутника относительно Солнца и отсутствия атмосферы для поглощения или рассеивания тепла.