Teslas Roadster befindet sich irgendwo über uns und nimmt zeitweise direkt Sonnenlicht auf, dann ist es auf der nächsten Hälfte der Umlaufbahn sehr kalt. Oder wenn es rollt, wird eine Seite heiß, die andere kalt.
Warum schmelzen die Paneele und andere empfindliche Plastikteile nicht? Oder zumindest verschlechtern?
Die Umlaufbahn des Roadsters hat ein Perihel (sonnennächster Abstand) von 0,98 AE, also nur sehr wenig näher als die Erdumlaufbahn.
Von Elon Musks Twitter :
Bei der Erdumlaufbahn beträgt der Energieeintrag von der Sonne etwa 1300 Watt pro Quadratmeter. Das ist nicht weit vom Maximum entfernt, das wir auf der Erdoberfläche haben können. Die Atmosphäre dämpft zwar etwas, aber am Äquator können wir höchstens 1000 W pro Quadratmeter bekommen, wenn die Sonne im Zenit steht.
Die Temperatur eines Objekts hängt vom Wärmefluss zu ihm und vom Wärmefluss von ihm ab. Wenn mehr Wärme eindringt als austritt, erwärmt sich das Objekt. Wenn mehr Wärme abgeführt als zugeführt wird, kühlt das Objekt ab. Wenn diese Dinge im Gleichgewicht sind, ist die Temperatur stabil.
Auf der Erde gibt es (hauptsächlich) zwei Dinge, die Wärme zu einem Objekt bringen: die Konvektion/Leitung der Atmosphäre und die Strahlung der Sonne. Die Atmosphäre leistet dort einen großen Beitrag, bei milden 300+ K in Regionen, in denen wir sogar anfangen würden, Kunststoffe an einem Auto zu schmelzen. Die "Basistemperatur" eines Objekts in der Erdatmosphäre beträgt also 300 K.
Fügen Sie weitere 1000 Watt pro Quadratmeter von der Sonne hinzu und Sie können so viel Energie in ein Objekt stecken, dass es sich erwärmt und schließlich Temperaturen erreichen kann, die Kunststoff in/auf einem Auto schmelzen können. Dies gilt insbesondere, wenn es sich um ein Coupé-Auto handelt, das eine warme Atmosphäre im Inneren einschließt.
Aber im Weltraum hat man diese Atmosphäre nicht, und dies war kein Coupé, sondern ein offenes Auto. Daher beträgt die Basistemperatur des Autos im Weltraum nicht 300+ K, sondern 0 K.
Beachten Sie das deutliche Fehlen eines luftdichten Gehäuses um alle Kunststoffdetails
Während also der zweite Faktor – die Sonneneinstrahlung – im Weltraum tatsächlich 30 % höher ist als auf der Erde, macht das Fehlen des ersten Faktors – einer sich erwärmenden Atmosphäre – dies völlig zunichte. Das Auto wird höchstwahrscheinlich mit der Zeit einfrieren.
Was die Verschlechterung betrifft: Ja, das wird mit der Zeit passieren. Aber weniger wegen der Temperatur als wegen der ionisierenden Strahlung. Wir haben das Glück, hier auf der Erde unter einer schützenden Decke zu leben, die die Atmosphäre ist, die den größten Teil dieser Gemeinheit fernhält. Im Weltraum ... kein Glück. Als der Roadster einige Stunden in den Van-Allen-Gürteln herumrollte, bevor er endgültig abgeschickt wurde, berichteten einige Leute, dass sie bereits Strahlenschäden an der Windschutzscheibe gesehen hätten, ich vermute eine "Vergilbung" des Kunststofflaminats.
Der Roadster strahlt die zusätzliche Wärme ab.
Die Strahlung ist proportional zur vierten Potenz der Temperatur, sodass ein leichter Temperaturanstieg die Menge der ausgehenden Wärmestrahlung massiv erhöht, und (ohne Atmosphäre) nichts dagegen spricht, dass sie einfach im Weltraum verschwindet.
Der Schmelzpunkt von Kunststoff ist sehr unterschiedlich, aber ich wäre überrascht, wenn der Kunststoff in Autos bei weniger als 200 °C schmilzt. Bei dieser Temperatur würde eine Berechnung auf der Rückseite der Hülle das 6- oder 7-fache der ausgehenden Strahlung als bei Raumtemperatur ergeben, während die einfallende Strahlung nur geringfügig über dem Maximum auf der Erde liegt.
Außerdem liegt ein Teil des Autos im Schatten und erhält keine direkte Wärme, strahlt aber dennoch Wärme ab, die von anderen Teilen des Autos abgeleitet wurde.
Zusammenfassend wird also die abgestrahlte Wärme die empfangene Wärme übersteigen, bevor es heiß genug wird, um zu schmelzen.
Der Tesla wird bei dieser Mission mit Sicherheit deutlich nachlassen. Es ist in keiner Weise für diese Art von Mission ausgelegt.
SpaceX/Musk wissen das und geben völlig zu, dass es nur eine dumme Sache war, es wegen seiner Dummheit zu starten.
Musk sagte in der Pressekonferenz nach der Mission, er erwarte, dass es nicht sehr lange dauern werde.
Die Leute berichten bereits, dass die Windschutzscheibe beschädigt war, bevor die Kamera abgeschaltet wurde.
Das Auto wird langsam abgebaut (nicht geschmolzen). Wie in anderen Antworten angegeben, wird der Roadster der Sonne nicht nahe genug kommen, um sie zum Schmelzen zu bringen, er wird jedoch tatsächlich zerfallen. Der Chemiker Richard Sachleben stellt in diesem Artikel von Life Science Radiation will Tear Roadster Apart fest, dass es lange dauern wird, bis sich Teile wie die Windschutzscheibe verfärben und im Vergleich zu jeglichem organischen Material im Auto (Ledersitze, Gummireifen) auseinanderfallen und nur noch Beginnen Sie damit, wenn der Kunststoff in der Windschutzscheibe zu zerfallen beginnt. Er glaubt, dass die Bios ungefähr ein Jahr halten werden, gibt aber keine genaue Vermutung zum Glas an. Er glaubt, dass das Auto weiter verfallen wird, bis nur noch der Metallrahmen und wahrscheinlich der Elektromotor übrig sind.
MichaelK
Uwe
äh
James Jenkin