Isı, kozmostan radyasyon olarak geçer, sıcak nesnelerden daha soğuk olanlara göç eden kızılötesi bir enerji dalgasıdır. Radyasyon dalgaları, temas ettikleri molekülleri harekete geçirerek onların ısınmasına neden olur. Isı, güneşten Dünya'ya bu şekilde geçer, ancak yakalayıcı radyasyonun yalnızca kendi yolunda bulunan molekülleri ve maddeyi ısıtmasıdır. Geri kalan her şey soğuk kalır. Merkür Alın: NASA'ya göre gezegenin gece sıcaklığı radyasyona maruz kalan günden daha düşük 537 derece olabilir.
Bunu, etrafınızdaki havanın gölgede ve hatta bazı mevsimlerde gecenin karanlığında olsanız bile sıcak kaldığı Dünya ile karşılaştırın. Bunun nedeni, sıcaklığın güzel mavi gezegenimizde sadece bir tane yerine üç yöntemle dolaşmasıdır: iletim, taşınım ve radyasyon. Güneş ışınımı atmosferimizdeki molekülleri çarptığında ve ısındığında, bu ekstra enerjiyi etraflarındaki moleküllere iletirler. Bu moleküller daha sonra kendi komşularına çarparak ısınırlar. Molekülden moleküle bu ısı transferine iletkenlik denir ve güneş yolunun dışındaki alanları ısıtan zincirleme bir reaksiyondur.
Ancak, boşluk, temelde boş olduğu anlamına gelir. Uzaydaki gaz molekülleri düzenli olarak birbirleriyle çarpışmak için çok az ve birbirinden uzaktır. Bu yüzden güneş kızılötesi dalgalarla ısındığında bile, bu ısıyı iletim yoluyla aktarmak mümkün değildir. Benzer şekilde, yerçekimi varlığında gerçekleşen bir ısı transferi şekli olan konveksiyon, sıcaklığı Dünyaya yaymada önemlidir, ancak sıfır-g uzayda gerçekleşmez.
Bunlar, NASA'nın DART projesinde termal mühendisi olan Elisabeth Abel, araçları ve cihazları uzayda uzun süreli yolculuklar için hazırlarken düşündüğü şeyler. Bu, özellikle Parker Solar Probe üzerinde çalıştığı zaman geçerlidir.
Adından da anlaşılacağı gibi, Parker Solar Probe, NASA'nın güneşi inceleme görevinin bir parçasıdır. Veri toplama, yıldızın atmosferinin en dış katmanına korona denir. Nisan 2019’da, sonda cehennemden 15 milyon mil uzakta kaldı, uzay gemisinin şimdiye kadar güneşe en yakın olduğu yer. Probun bir tarafına yansıtılan ısı kalkanı bunu mümkün kılar.
“Bu ısı kalkanının işi,” diyor Abel, “güneş ışınımının hiçbirinin uzay aracı üzerindeki hiçbir şeye dokunmayacağından” emin olmaktır. Ev sahibi yıldızımız, uzay aracının kendisi -150 derece civarında daha soğuk olduğunu söylüyor.
DART'ın önde gelen termal mühendisi olarak, bir asteroitle çarpışıp onu dürtmek için tasarlanan küçük bir uzay aracı-Abel derin uzay sıcaklıklarını yönetmek için pratik adımlar atıyor. Buzlu boşluk ile güneşin kaynama ısısı arasındaki sıcaklıktaki aşırı değişim benzersiz zorluklar ortaya çıkarır. Uzay aracının bazı bölümlerinin kısa devre yapmaktan kaçınmak için yeterince soğuk kalmasına yardımcı olurken, diğerleri çalışabilmesi için yeterince sıcak kalması için ısıtma elemanlarına ihtiyaç duyar.
Yüzlerce derecelik sıcaklık değişimlerine hazırlıklı olmak çılgınca gelebilir, fakat bu uzayda işler böyle. Asıl tuhaflık Toprak: Aşırı soğuk ve ateşli sıcakların ortasında, atmosferimiz olayları şaşırtıcı derecede yumuşak tutar, en azından şimdilik.
