Das ergibt für mich keinen Sinn. Wie wird diese Strahlung abgegeben? Ist es ein natürliches Phänomen, das durch bestimmte Materialien unterstützt wird, oder ein aktives System? Wie sind "Wärme abstrahlende Lamellen" im Weltraum möglich, wo es nur wenige Partikel gibt, die Wärme von einem Raumfahrzeug wegleiten können? Und insbesondere in einem Schiff/einer Station mit Menschen, wo bestimmte Arten von Strahlung abgeschirmt werden müssen und innere Energie erhalten werden muss, wie funktioniert diese Strahlungsübertragung?
Wie sind "Wärme abstrahlende Lamellen" im Weltraum möglich, wo es nur wenige Partikel gibt, die Wärme von einem Raumfahrzeug wegleiten können?
Die Teilchen, die Wärme von Raumfahrzeugen wegleiten, sind Photonen, und sie werden aus dem Nichts erschaffen . Die molekulare Bewegung auf der Oberfläche eines festen Materials erzeugt elektromagnetische Strahlung (in Form von Photonen), da sie oszillierende elektrische Ladung enthält. Die Schwingung ist in diesem Fall die thermische Bewegung von Atomen im Material.
Ergänzung: Um auf den Teil „aus dem Nichts“ näher einzugehen, ich meine das im Sinne der Teilchenphysik. Die Anzahl der Photonen ist nicht konstant. Sie transportieren Energie, und sie sind das Mittel, mit dem Wärmeenergie aus dem Heizkörper entweicht. Dies unterscheidet sich beispielsweise von einem Elektron. Sie könnten ein Elektron aus reiner Energie machen, aber Sie müssten auch ein Positron machen, um elektrische Ladung zu erhalten. Die Erhaltung der Quantenzahlen wird bei Protonen und anderer Materie komplizierter. Materialien erzeugen ständig neue Photonen, und viele der Photonen eines Weltraumstrahlers werden wahrscheinlich ewig reisen.
Ist es ein natürliches Phänomen, das durch bestimmte Materialien unterstützt wird, oder ein aktives System?
Einige Materialien sind wesentlich strahlender als andere. Der theoretisch perfekte Strahler ist ein schwarzer Körper (was ein Konzept der akademischen Physik ist). Alle Materialien bleiben bis zu einem gewissen Grad hinter diesem Wert zurück, aber Materialien, die für Raumheizkörper ausgewählt wurden, kommen dem ziemlich nahe.
Alternativ sind einige Materialien sehr schlecht darin, Wärmestrahlung zu emittieren und Wärmestrahlung sehr gut zu reflektieren. Diese haben ihren eigenen Nutzen, wenn Sie versuchen, etwas zu isolieren.
Wie funktioniert diese Strahlungsübertragung in einem Schiff/einer Station mit Menschen, wo bestimmte Arten von Strahlung abgeschirmt werden müssen und innere Energie erhalten werden muss?
Wir schirmen gegen ionisierende Strahlung ab. Einige Teilchen ionisierender Strahlung sind Photonen. Einige sind Protonen, Elektronen und andere Teilchen. Es ist eine Suppe aus verschiedenen Partikeln.
Per Definition zerstört ionisierende Strahlung chemische Bindungen. Insbesondere möchten wir die Störung minimieren, die diese Strahlung für die DNA des Astronauten verursacht.
Während Wärmestrahlung und ionisierende Strahlung beide Photonen sein können, ist das so, als würde man einen Baseball mit einer rasenden Kugel vergleichen. Es ist durchaus möglich, Astronauten sowohl vor ionisierender Strahlung abzuschirmen als auch ihre Körperwärme (und ihren Energieverbrauch) in den Weltraum abzuleiten. Die Wärme des Raumfahrzeugs wird über ein Arbeitsfluid an den Kühler übertragen. Diese Flüssigkeit gelangt vom Innenraum durch die Abschirmung zum Kühler und wieder zurück.
Es gibt drei Möglichkeiten, Wärme zu transportieren:
Konvektion ist nur interessant, wenn man die Fluiddynamik betrachtet, und wir berühren nichts (na ja, praktisch nichts), während wir im Weltraum schweben. Elektromagnetische Wellen brauchen jedoch keine Unterstützung, um sich fortzubewegen; Deshalb kann Licht von der Sonne zu uns gelangen und wir können mit unseren Satelliten kommunizieren. Mit anderen Worten, Wärmeableitung kann und findet auch im Weltraum statt.
Rhein
Rikki-Tikki-Tavi