宇宙溫度低至-270℃，爲何宇航員在太空不擔心保溫，反而要散熱？
宇宙的溫度非常寒冷，平均溫度爲-270°。可嚴酷的寒冷不能阻擋人類對未知的探索，空間站，爲此而生。
空間站，是航天員在太空出差時“酒店”，用以保障他們的安全和生活需要。在此環境中，他們要如何維持工作和生活呢？是否需要大量供暖？
事實上，空間站最重要的問題不是保溫，而是散熱。這是什麼原因呢？
熱從何來？
想要知道空間站爲什麼注重散熱，還得慢慢從宇宙的冷說起。
宇宙中的太陽是一個巨大的火球，它周圍的氣溫應該會比較高才對，爲什麼宇宙卻依舊如此嚴寒呢？
這是因爲太陽儘管會釋放出大量的熱能，但熱量傳遞需要通過輻射，輻射又需要氣體分子來傳導熱量。可太空是一個真空環境，沒有氣體，沒有輻射，熱量無法傳遞，宇宙中便總是瀰漫着“絕對零度”了。
如此冷冽的氣溫，爲什麼還需要空間站來散熱呢？
空間站建立在地球的低軌道附近，這個地方並不是完全沒有氣體，依舊存在着稀薄的大氣層，受太陽輻射的影響，存在導熱現象。
太陽輻射包括可見光、紅外線和紫外線。這些光線穿透過稀薄的大氣層，折射在空間站的外殼，被其吸收轉化爲熱能，用於升溫。
有了太陽的照拂，宇航員們便可以在溫暖的太空站中生活和工作了。爲什麼還要散熱呢？
這是因爲空間站內運行的各種電子設備和機器會產生大量的熱量，如果散熱不及時，會導致溫度不斷上升，損壞設備，更嚴重者則會直接威脅航天員的生命！
由於太空中沒有空氣，散熱無法通過傳播來實現，科學家們只好研究其他的解決辦法。一系列熱的產生和傳遞，構成了宇宙中複雜的熱平衡系統。
散出的熱到哪裡去了？
瞭解了空間站內熱傳導的原理及散熱的重要性，我們再來看看空間站究竟是如何散熱的呢？
空間站的散熱，是通過自然輻射、對流和傳導三種方式來實現的。
自然輻射，就是空間站通過熱輻射將熱量傳遞到太空中去。
科學家們運用斯特凡·玻爾茲曼定律，當熱輻射的能量與溫度的四次方成正比時，空間站的表面溫度會高於周圍太空的溫度。屆時。它將通過熱輻射將熱量轉移到周圍的環境中。
這種自然原理雖能散播大量熱能，但仍有侷限性。例如，它只有當空間站溫度較高時，纔會自主排熱。如果空間站需要一個比較適宜的溫度時，它便派不上用場了。
另外，空間站溫度較高才開始散熱，會留有一個時間差。自然輻射的啓動需要一定時間，而在其啓動過程中，空間站溫度卻越來越高，熱量得不到及時散播，對各種儀器設備乃至航天員的生命都是相當兇險的！
對此，研究出了對流方式，這是利用空間站內流動的氣體或液體來傳導熱量。
空間站內運行着各種設備以及研究，被分成多個模塊，其內就會有不少氣體和液體穿梭其中。例如，模塊之間的對流可通過空氣循環系統來實現。
科學家們通過流動的氣體，來控制控制和調節空間站的內部溫度，將熱量傳遞到外部。
此種方式可控制空間站內的局部氣溫，不至於被動散熱，保障了機器設備的穩定運行和航天員的安全。
可空間站內流通的氣體有限，很大程度抑制了散熱的有效性，難以散播大規模的熱量。
傳導方式又緊接着出現了，它是通過空間站內物體的直接接觸來傳導熱量。例如，空間站的太陽能電池板接收熱量，將熱量傳遞到導熱材料，再由導熱材料傳遞到其他部件，後通過自然輻射和對流方式呈熱出去。
也就相當於在熱源上連接傳導器，與前兩種散熱方式建立聯繫，使其散熱更直接、快速，是升級版。
有了這三種散熱方式，可仍舊不能確保萬無一失。空間站還配備了一些特殊的散熱設備，用來輔助控溫和降低熱量的累積。
例如，用於散發產生大量熱能的散熱器，由許多管道組成，內含冷卻劑。通過管道的熱空氣經冷卻劑冷卻，由循環系統接觸散熱。
除此之外，空間站內還配備許多優良散熱性材料，如金屬薄膜、陶瓷和特殊塗層……來提高散熱效果。
這些散熱方式及設備可幫助空間站有效控制溫度、降低熱量累積，保障內部工作的穩定運行，對其安全起着顯著作用。
相似的散熱原理
空間站最主要的散熱方式是通過熱對流，這種方式效率最高、散熱效果最好。
與其說是熱對流，不如說是對流和傳導散熱方式的結合。
傳導器連接運行大規模設備產生的熱量傳遞到散熱器中，散熱器內含冷卻液，可大量吸收來自空氣中的熱量，再加上對流循環，將熱能大量排出到太空中。
這個工作過程和生活中空調的散熱原理相似。
空調在工作時，也是依靠內部製冷劑的循環，吸收室內熱量，再將熱量釋放到室外，從而達到降低室內溫度的目的。
又例如，電腦設備的散熱。電腦在運行時產生大量的熱量，其中會配備散熱風扇將這些熱能快速扇走，使電腦溫度維持在安全範圍內。不至於運行過熱而着火，燒損設備。
這項原理與空間站內的散熱器相似，散熱器中也有電扇存在，帶走大量的熱量。
90年代賣冰糕的人，會在保溫箱上蓋一層厚厚的被子，雖然不能產生製冷的效果，但可以隔絕熱量。
空間站也運用了這個“雪糕原理”。由於太空中沒有空氣等介質，難以散熱，所以需要在太空站內控制溫度。各種散熱原理和設備也就輪番上陣，保持穩定運行了。
如此看來，空間站的散熱原理離我們並不十分遙遠，反而是生活中處處充滿了科學。
散熱失敗的案例
在人類對宇宙的探索中，總有爲航天事業奉獻的先驅。如今的散熱方式及設備也是經過無數人不斷的研究、失敗、總結、經驗中得來的。
當然，存在着一些缺乏散熱措施而導致空間探測器或衛星失效的例子，最著名的當屬1986年的挑戰者號解體事件。
1986年1月，美國“挑戰者號”火箭發射，迎來了萬衆矚目的高光時刻。
就在美國衆人正滿心歡喜、懷抱着期待的第73秒時，火箭在空中意外解體墜落，在倉的7名宇航員不幸全部遇難。
事後調查發現，解體的原因是爆炸所致，爆炸又僅僅是由於火箭推進器上的一個O形封環造成的。
這個O形封環，就是散熱器中的一個製冷管道。很難想象，氣勢恢宏、直衝雲霄的火箭竟因爲這小小的散熱裝置而分崩瓦解了。
可別小看了這小小的失誤，它在火箭的散熱中起着極其重要的作用。小小的O形封環可能連接着許多導熱設備，是散熱系統的中樞。
如此想來，“挑戰者號”發射失敗，也就不奇怪了。
我國空間站散熱技術
近年來，中國航天事業取得了顯著成就。許多衛星、火箭飛上了宇宙，它們的取得的優異成績離不開強大的空間站。
空間站，是宇航員們休憩的旅館，也是他們的加油站。由核心艙、實驗艙、天和艙組成，是一個龐大且複雜的系統。
而我國的空間站，又是航空事業的中流砥柱。其散熱方式採用主動和被動散熱相結合，利用散熱器和特殊的散熱材料，將熱能撒向宇宙。
其散熱系統運用了先進的液冷散技術。這種技術也就是對流和熱傳導散熱方式的結合體，在散熱管道中通過冷液高效吸收和轉移熱量。
這是目前最先進的散熱技術，有散熱效果好、耗能低等優點，適合不穩定的太空空間站的需求。
另外，我國空間站的智能化控制系統也值得關注。這些精密的傳導裝備能實時反映出空間站內外的溫度變化，達到實時監測，防範於未然。
還可以根據需要來控制空間站內部的溫度，保證不同工作進程中所需要的環境，具有良好的可控性。
我國空間站的先進技術可不單單體現在散熱系統，許許多多先輩們的努力纔有瞭如今驕傲的航天事業。後輩們也繼承了意志，向着更高的臺階邁進。
結語
宇宙總是有着無窮的奧妙等待着我們去探索，很多看似難以用常理解釋的問題，在瞭解足夠多的知識後，也就不難理解了。
空間站的散熱之謎如此，科學的探索更是如此。人類對宇宙的探索只是掀起了浩瀚征途中的一角，未來還將繼續前進。
宇宙的秘密將會被人類知曉多少，是否能向着更高程度的文明邁進？時間會給出挑戰者們答案，期待未來的揭曉。