Добро пожаловать на наш астрономический форум!
Надеемся, что здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали.
Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил
Зоны особого внимания: ЧАВО (FAQ), Обзоры оборудования и Окуляры
Надеемся, что здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали.
Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил
Зоны особого внимания: ЧАВО (FAQ), Обзоры оборудования и Окуляры
Аполлон 13 и температура в салоне
Модератор: Ernest
Аполлон 13 и температура в салоне
Здравствуйте, интересная задачка, на мой взгляд.
Температура на освещенной части Луны достигает 130 градусов Цельсия. Оно и понятно - эта часть постоянно "жарится" на Солнце.
Каким же образом в Аполлоне 13, который тоже постоянно находился "на солнышке" во время аварийного полета, произошло следующее: "Поскольку дефицит электроэнергии не позволял использовать электрообогреватели, температура в кабине начала понижаться. В командном модуле она упала до 5-6 °С; в «Водолее» за счёт работающих систем было немного теплее (11 °C)"?
Температура на освещенной части Луны достигает 130 градусов Цельсия. Оно и понятно - эта часть постоянно "жарится" на Солнце.
Каким же образом в Аполлоне 13, который тоже постоянно находился "на солнышке" во время аварийного полета, произошло следующее: "Поскольку дефицит электроэнергии не позволял использовать электрообогреватели, температура в кабине начала понижаться. В командном модуле она упала до 5-6 °С; в «Водолее» за счёт работающих систем было немного теплее (11 °C)"?
Последний раз редактировалось maxim.ge 30 апр 2017, 20:37, всего редактировалось 1 раз.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Хм... солнце "жарило" Аполлон лишь немногим сильнее, чем поверхность Земли на экваторе. Но при этом (в отличии от предметов на экваторе Земли и даже на Лунной поверхности обращенной к Солнцу) Аполлон со всех сторон был окружен идеальным холодильником - Космическим пространством с температурой порядка -271С. Так что температурный баланс надо считать не только с учетом "прихода", но и с учетом "ухода", который для Аполлона был в разы более интенсивным (по сравнению с предметами на Земле или Луне).
-
- Сообщения: 1020
- Зарегистрирован: 19 апр 2016, 12:57
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
тут интересный другой вопрос - температура чего достигает 130* ? лунного грунта могу предположить, так как атмосферы там нетmaxim.ge писал(а): Температура на освещенной части Луны достигает 130 градусов Цельсия.
(если считают "температуру" газа заряженных частиц, то там может и 1000* спокойно быть, энергии то высокие)
если так, то он тоже окружен "идеальным холодильником", к тому же от этого грунта как от "жаровни" нагревается и лунный модуль, разве нет?
может дело в отражающей обшивке модуля?
Протуберанец Табби
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Аполлон 13, к сожалению, не мог испытать на себе жар от Лунного грунта - он не достиг лунной поверхности.
Эта обшивка одинаково защищает как от нагрева со стороны солнца, так и от потерь тепла на нагрев Космоса. Баланс прихода/потерь (в отсутствие источника тепла внутри) она сама по себе сдвинуть не может.может дело в отражающей обшивке модуля?
-
- Сообщения: 1020
- Зарегистрирован: 19 апр 2016, 12:57
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
понятно, я если честно не знал дажеErnest писал(а):Аполлон 13, к сожалению, не мог испытать на себе жар от Лунного грунта - он не достиг лунной поверхности.
но значит отражение от аполлона больше чем от лунного грунта? он-то нагревается до 130*?
Протуберанец Табби
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
"Достигать температуры" в 130 градусов и быть постоянно нагретым до этой температуры - разные вещи. Средняя температура поверхности лунного грунта в подсолнечной точке (солнце в зените) порядка +80..+100С. Чем дальше от подсолнечной точки к терминатору тем температура меньше. При этом грунт на глубинах нескольких сантиметров даже в подсолнечной точке имеет температуру ниже нуля по Цельсию.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Луна ведь тоже окружена этим холодильником. Кроме того, идеальность космоса, на мой взгляд, велика, но имеет изъян в виде отсутствия конвекции и теплопроводности, собственно, задача любого термоса эти процессы исключить.Ernest писал(а):Хм... солнце "жарило" Аполлон лишь немногим сильнее, чем поверхность Земли на экваторе. Но при этом (в отличии от предметов на экваторе Земли и даже на Лунной поверхности обращенной к Солнцу) Аполлон со всех сторон был окружен идеальным холодильником - Космическим пространством с температурой порядка -271С. Так что температурный баланс надо считать не только с учетом "прихода", но и с учетом "ухода", который для Аполлона был в разы более интенсивным (по сравнению с предметами на Земле или Луне).
Вот такие появились еще соображения:
1) Видимо, поверхность Луны греется "недрами" до какой-то температуры
2) Температура обшивки Аполлона могла быть и относительно высокой, кстати
Т.е. не совсем правильно сравнивать температуру поверхности Луны и температуру внутри корабля.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Ну тогда надо брать среднюю температуру по ВСЕЙ поверхности Луны (-140С+120С)/2 = -10С и получаем неплохой ориентир для средней температуры ВСЕЙ обшивки Аполлона без учета поступающего изнутри тепла. Что примерно соответствует докладам от экипажа Аполлона 13.maxim.ge писал(а):Луна ведь тоже окружена этим холодильником.
Ввиду того, что между Солнцем и Землей неплохой вакуум - просто удивительно как это Солнце ухитряется нас согревать, в отсутствие теплопроводности и конвекции в межпланетной среде.maxim.ge писал(а):идеальность космоса, на мой взгляд, велика, но имеет изъян в виде отсутствия конвекции и теплопроводности, собственно, задача любого термоса эти процессы исключить.
Максим, почитай что-нибудь про законы передачи тепла излучением. Термос исключает не только конвекцию и контактную теплопроводность, но и излучение - серебрением колбы. Не только Луна не закутана в серебряную или золотую фольгу, но даже и Аполлон не был - так что в этом отношении они схожи - для них подходят законы излучения черного тела.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Имелось ввиду вот что. Идеальный холодильник отбирает тепло конвекцией, излучением и теплопроводностью до минимума температуры. Идеальный термос препятствует отдаче тепла этими тремя способами.Ernest писал(а):Ввиду того, что между Солнцем и Землей неплохой вакуум - просто удивительно как это Солнце ухитряется нас согревать, в отсутствие теплопроводности и конвекции в межпланетной среде.
"Космическое пространство" обладает двумя свойствами идеального холодильника (охлаждение излучением и низкая температура) и двумя - идеального термоса. А вот жидкий гелий обладает всеми четыремя свойствами идеального холодильника, он охлаждает быстрее, дешевле и до более низкой температуры, чем космическое пространство
Соответствует фильму, когда замерзла сосискаНу тогда надо брать среднюю температуру по ВСЕЙ поверхности Луны (-140С+120С)/2 = -10С и получаем неплохой ориентир для средней температуры ВСЕЙ обшивки Аполлона без учета поступающего изнутри тепла. Что примерно соответствует докладам от экипажа Аполлона 13.
Последний раз редактировалось maxim.ge 08 май 2017, 11:47, всего редактировалось 1 раз.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Максим, спасибо что объяснил мне что такое идеальный холодильник. Но, если отвлечься от высокой теории, надеюсь после нашего обсуждения тебе стало понятнее отсутствие противоречия между 130-градусной температурой на лунной поверхности в подсолнечной точке и переохлаждением внутри кабины злополучного Аполлона.
- Вложения
-
- moon-apollo.PNG (12.44 КБ) 12912 просмотров
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Последний раз редактировалось olala 09 окт 2017, 21:32, всего редактировалось 1 раз.
Знать и уметь - это разные вещи.
Из имеющегося предпочитаю SW доб 8, SW 804, EQ5
Из имеющегося предпочитаю SW доб 8, SW 804, EQ5
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Да, это хороший аргумент. Т.е. такая температура соответствует расчетной, видимо, это близко к оптимуму выживания; а в принципе можно было бы сделать и "пожарче", и "похолоднее".olala писал(а):Если сделать лучше термоизоляцию будет перегрев, при меньшей переохлаждение.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Последний раз редактировалось olala 09 окт 2017, 21:32, всего редактировалось 1 раз.
Знать и уметь - это разные вещи.
Из имеющегося предпочитаю SW доб 8, SW 804, EQ5
Из имеющегося предпочитаю SW доб 8, SW 804, EQ5
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Кроме веса еще и "экологический" аргумент имеется - повышенная температура тоже не способствует жизнедеятельности.olala писал(а): Можно и "пожарче", и "похолоднее", но:
- если делать "пожарче", то это дополнительный вес теплоизоляции, а вес всегда на критике;
Я, все-таки, считаю это ответом на вопрос - почему такая температура? Потому что таков был замысел конструктора на такую ситуацию.olala писал(а): И это не аргумент, а расчёт.
Да, как-то так.Для космических полётов всегда закладывается "режим выживания", иначе резко понижается вероятность выполнения задачи и спасения экипажа при аварийной ситуации.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Гениально!..maxim.ge писал(а):Я, все-таки, считаю это ответом на вопрос - почему такая температура? Потому что таков был замысел конструктора на такую ситуацию.
Конструктор разрешил парадокс между +130С на Луне и существенно меньше температурой внутри неотапливаемого Аполлона!
Надо поставить памятник этому неизвестному конструктору.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Тут эпистемологический вопрос - что считать ответом на вопрос "почему". Дело в том, что однозначного ответа часто нет.Ernest писал(а):Гениально!..maxim.ge писал(а):Я, все-таки, считаю это ответом на вопрос - почему такая температура? Потому что таков был замысел конструктора на такую ситуацию.
Конструктор разрешил парадокс между +130С на Луне и существенно меньше температурой внутри неотапливаемого Аполлона!
Надо поставить памятник этому неизвестному конструктору.
Q: Почему автомобиль пришел в движение?
A1: Потому что теща решила поехать на дачу
A2: Потому что сила, прикладываемая движителем автомобиля, превзошла силу сопротивления
Ответы на "почему", сводимые к замыслу конструктора, считаю вполне приемлемыми, чтобы искать другие варианты ответов, вопрос лучше переформулировать, например:
Q: Как мог конструктор влиять на температуру в такой ситуации на этапе проектирования?
A: Изменив окраску внешнего и внутреннего корпусов
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Ничего удивительного, что конструктор знал об отсутствии парадокса и при проектировании вполне разумно руководствовался знаниями о балансе тепловых потоков. Но мне показалось, что исходный вопрос "почему" относился как раз к физическим первоосновам теплового баланса, о чем я пытался толковать. А оказалось достаточно ответа "потому что так спроектировано". Забавно. Какое-то религиозное сознание.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Ernest писал(а):Эта обшивка одинаково защищает как от нагрева со стороны солнца, так и от потерь тепла на нагрев Космоса. Баланс прихода/потерь (в отсутствие источника тепла внутри) она сама по себе сдвинуть не может.
- Почему я должен надевать дыхательную маску, здесь у вас прекрасный чистый воздух, не то что на этом Хануде?
- Именно поэтому.
- Именно поэтому.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Идеально черное тело это понятие из классической термодинамики - означает тело которое на 100% поглощает все падающее на него электромагнитное излучение. На собственное излучение у него запрета нет. Более того его видимый цвет может быть почти любой - к примеру обычные звезды весьма близки к модели абсолютно черного тела.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Синяя палуба моей лодки нагревалась от Солнца выше 60 градусов, босиком больно наступать, сковорода. Тепловой баланс я не рассчитывал. Перекрасил в белый цвет, стало нормально, температура почти как у окружающего воздуха.
Если запустить мою лодку на околоземную орбиту или на поверхность Луны, то из чисто качественных рассуждений вполне допускаю достижение температур -10 и +130 градусов Цельсия соответственно. Если на Меркурии моя лодка начнет плавиться, тоже не удивлюсь.
Если запустить мою лодку на околоземную орбиту или на поверхность Луны, то из чисто качественных рассуждений вполне допускаю достижение температур -10 и +130 градусов Цельсия соответственно. Если на Меркурии моя лодка начнет плавиться, тоже не удивлюсь.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Речь шла не о температуре обшивки, а об установившейся (после достижения теплового равновесия) температуре внутри космического аппарата (КА).
Мне кажется, что установившаяся температура внутри КА зависит только от мощности облучения снаружи (например солнцем) и от мощности вырабатываемого тепла внутри. Степень приближения к модели черного тела (черным он будет покрашен или белым) влияет только на скорость достижения теплового равновесия. Белый выйдет на равновесие медленнее, черный - быстрее. Белая обшивка - меньше принимает тепла от Солнца, но и способствует худшей теплоотдаче (лучше сохраняет принятое и генерируемое тепло). Черная - хорошо принимает нагрев от Солнца, но и эффективно способствует охлаждению КА излучением.
Если представить себе два крайних случая: (1) нет наружного источника тепла, и (2) нет внутреннего.
(1) нет Солнца (КА в тени Луны/Земли или на краю солнечной системы).
Греем изнутри с некоторой фиксированной мощностью, температура аппарата растет до тех пор пока мощность излучения КА не сравняется с мощностью теплового излучения (теплопотерями) обшивки КА. Очевидно, что при условно говоря белом цвете покраски (дальше от модели черного тела) такая установившаяся температура будет больше.
(2) нет внутреннего источника тепла, только Солнце
Солнышко греет аппарат до температуры при котором тепловое излучение тела (функция его температуры и степени черноты обшивки КА) не сравняется с получаемым от Солнца (функция разницы температур Солнца и КА и опять-же степени черноты обшивки). В этом случае равновесная температура КА не зависит от степени черноты - это одинаковый множитель левой и правой части уравнения (ну если предположить, что степень черноты ахроматична).
При участии обоих факторов окраска в белый цвет будет способствовать лучшему сохранению тепла и равновесная температура будет выше в КА окрашенном в белый цвет.
Мне кажется, что установившаяся температура внутри КА зависит только от мощности облучения снаружи (например солнцем) и от мощности вырабатываемого тепла внутри. Степень приближения к модели черного тела (черным он будет покрашен или белым) влияет только на скорость достижения теплового равновесия. Белый выйдет на равновесие медленнее, черный - быстрее. Белая обшивка - меньше принимает тепла от Солнца, но и способствует худшей теплоотдаче (лучше сохраняет принятое и генерируемое тепло). Черная - хорошо принимает нагрев от Солнца, но и эффективно способствует охлаждению КА излучением.
Если представить себе два крайних случая: (1) нет наружного источника тепла, и (2) нет внутреннего.
(1) нет Солнца (КА в тени Луны/Земли или на краю солнечной системы).
Греем изнутри с некоторой фиксированной мощностью, температура аппарата растет до тех пор пока мощность излучения КА не сравняется с мощностью теплового излучения (теплопотерями) обшивки КА. Очевидно, что при условно говоря белом цвете покраски (дальше от модели черного тела) такая установившаяся температура будет больше.
(2) нет внутреннего источника тепла, только Солнце
Солнышко греет аппарат до температуры при котором тепловое излучение тела (функция его температуры и степени черноты обшивки КА) не сравняется с получаемым от Солнца (функция разницы температур Солнца и КА и опять-же степени черноты обшивки). В этом случае равновесная температура КА не зависит от степени черноты - это одинаковый множитель левой и правой части уравнения (ну если предположить, что степень черноты ахроматична).
При участии обоих факторов окраска в белый цвет будет способствовать лучшему сохранению тепла и равновесная температура будет выше в КА окрашенном в белый цвет.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Последний раз редактировалось user123 05 окт 2017, 13:53, всего редактировалось 1 раз.
- Почему я должен надевать дыхательную маску, здесь у вас прекрасный чистый воздух, не то что на этом Хануде?
- Именно поэтому.
- Именно поэтому.
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Степень черноты поверхности и цвет не зависят друг от друга, по крайней мере напрямую.
Например: Асбестовый картон (серый) - 0,96 (степень черноты);
Бумага тонкая, наклеенная на металлическую пластину - 0,924;
Кирпич красный - 0,93;
Лак белый эмалевый на железной шероховатой поверхности - 0,906;
Источник: http://thermalinfo.ru/eto-interesno/ste ... elektrikov" onclick="window.open(this.href);return false;
Например: Асбестовый картон (серый) - 0,96 (степень черноты);
Бумага тонкая, наклеенная на металлическую пластину - 0,924;
Кирпич красный - 0,93;
Лак белый эмалевый на железной шероховатой поверхности - 0,906;
Источник: http://thermalinfo.ru/eto-interesno/ste ... elektrikov" onclick="window.open(this.href);return false;
DeepSky 90/500; Skype: anton_belotsky
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Да, конечно, см. замечание выше viewtopic.php?f=23&p=61301#p61301" onclick="window.open(this.href);return false;Rain Dog писал(а):Степень черноты поверхности и цвет не зависят друг от друга, по крайней мере напрямую
Re: Аполлон 13 и температура в салоне
Аполлон нагревается от Солнца одной стороной, в то время как его другая сторона находится в тени и охлаждается
И баланс при этом явно не в пользу нагрева от Солнца.
И баланс при этом явно не в пользу нагрева от Солнца.