东华大学成教学院官网:外太空的环境如何

一、低温，极低的温度，约为 -273摄氏度。已非常接近极限低温了。
二、真空，极好的真空，比人类在实验室中制造的最好的真空还要“空”几个数量级。
三、强辐射，对我们人类现在的科技水平来说，这强辐射主要来自我们的太阳。因为恒星都是巨大的热核反应堆，所以伴随着光和热向四周发散的就是强辐射。
四、失重，就是所有物体在外太空都是可以随意漂浮的，当然前提是周围没有大的天体，不会有引力来干扰这失重。
五、空，极空。可能老祖宗早都知道这一点，所以居然用了“太空”这么一个词。外太空天体间的距离很大，以光年计也要成十上百的。

卫星和飞船，和地面设备最大的不同是环境不同。一个是在地面，一个是在太空环境。太空环境由于卫星和飞船的不可维修性，所以一旦产生问题时，就会失效，像美国安全飞机第一次爆炸就是由于一个密封圈产生问题，整个飞船爆炸。所以在飞船发射之前，必须要在地面上进行充分的空间环境实验。地面和空间环境，有什么不同？第一，地面是一个大气压，10万帕，太空在400公里的时候，已经到了十的负六帕，700公里是十的负七帕，一个是真空环境，一个是大气环境，所以，我们主要是为了在地面上模拟真空环境，真空环境会使一些材料蒸发、分解、升华等等，但材料要做严格的筛选，提供卫星和飞船进行设计。
第二，太空是3度K，地面是负40度到正40度C，3度K是背着太阳是非常冷，又是非常黑，怎么来模拟3K的环境。第三是太阳辐照，还有怎么模拟微重力，人上天在太空是飘浮的，我们怎么来模拟重力环境。还有原子氧环境，还有电子、质子，等离子体，还有空间碎片，我们主要是研究它的模拟技术，这个环境模拟，一种是物理模拟，模拟真实环境。在地面上造成一个很大的真空容器，把它抽成真空。另外在边上，造成一个冷黑环境，再照上太阳。另外是效应模拟，假如我们的飞船在400公里高空，我们在地面上不需要抽成这么高的真空度进行模拟。因为飞船，它的热设计，也就是说在真空里的热辐射，十的负三帕和十的负六帕的效果是一样，所以我们在地面上是用十的负三帕模拟太空的十的负六帕。但是有的时候，对活动器件，像继电器的触点，必须在十的负七帕的情况下，试验是否冷焊小东西要抽到十的负七帕比较容易。3度K相当于液氦温度，我们的KM6设备是直径12米，高22.4米，周围要都布上液氦板的话代价太高，我们是用液氮温度，在地面造成100度K的液氮温度，用100度K模拟3度K，它的热模拟的误差只有1％。这是什么意思呢？

假如一个飞船的表面是300多K，它的热辐射是4次方的关系，100K模拟3K，他们之间的误差只有1％点几，它的效果是一样的，但是我们不可能很真实的模拟太空环境。这叫效应模拟，还有像航天员模拟微重力，在地面上怎么模拟呢？一个是在飞机，在高空飞行，这种飞行时间很短，我们在地面上建设很大的水槽，航天员放在这个水槽里，航天员加上配重，航天员从太空回来的时候，他认为他的效应相当于太空的微重力环境，航天员进行训练的时候，航天员在太空里进行超过的时候，在地面上是在水槽里进行训练和功能性操作训练的。