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蝴蝶与温控系统

时间:2023-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:蝴蝶与温控系统如果你有机会参观美国航天器博物馆,那里的讲解者将向你介绍,在解决人造地球卫星的温度控制方面,蝴蝶立下了“汗马功劳”。原来有一种蝴蝶的身体表面覆盖有一层细小的鳞片。这样,蝴蝶就可以在外界空气有较大变化的条件下,仍然使自己的体温控制在一个正常的范围之内。人造地球卫星在太空中遨游,它和太阳、地球的相对位置每时每刻都在发生着变化。其中有一种控温系统就与蝴蝶调节体温结构有着异曲同工之妙。
蝴蝶与温控系统_动物的启示

蝴蝶与温控系统

如果你有机会参观美国航天器博物馆,那里的讲解者将向你介绍,在解决人造地球卫星的温度控制方面,蝴蝶立下了“汗马功劳”。原来有一种蝴蝶的身体表面覆盖有一层细小的鳞片。当阳光直射,气温升高时,这些鳞片就会自动张开,以减小太阳光照射的角度,对太阳光能量的吸收随之减少;当外界气温下降的时候,这些鳞片又会自动地闭合,紧贴住蝴蝶的体表,让太阳光直射在鳞片上,从而使蝴蝶能吸收更多的太阳光能量。这样,蝴蝶就可以在外界空气有较大变化的条件下,仍然使自己的体温控制在一个正常的范围之内。

人造地球卫星在太空中遨游,它和太阳、地球的相对位置每时每刻都在发生着变化。就拿一颗离地球300千米左右的轨道上运行的人造卫星来说,大约在65%~70%的时间内,它所处的轨道位置可以受到太阳光的强烈辐照,以致使卫星的温度有可能上升到摄氏一二百度;在其余的时间内,卫星将在地球的阴影区内运动,由于没有太阳光能量的辐射,卫星的温度有可能下降到零下一二百摄氏度。

为了不让卫星内部的各种仪器冻坏或烧毁,必须对卫星采取各种控温措施。其中有一种控温系统就与蝴蝶调节体温结构有着异曲同工之妙。这种控温系统外形很像百叶窗,每扇叶片的两个表面的辐射散热能力不同,一个很大,而另一个非常小。百叶窗的转动部位装有一种对温度很敏感、热胀冷缩性能特别明显的金属丝。当卫星温度急剧升高的时候,金属丝迅速膨胀,立即使叶片张开,辐射散热能力大的那个表面朝向太空,帮助卫星散热降低温度;当卫星温度突然下降的时候,金属丝会马上冷缩,并使每扇叶片闭合,让辐射散热能力小的那个表面暴露在太空,抑制卫星的散热,起到控温的作用。

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