Warum verwendet die NASA Goldfolie auf Ausrüstung und goldbeschichteten Visieren?

Ich habe mehrere Websites über Ausrüstung gelesen, die mit Goldfolie bedeckt ist, und Astronautenhelmvisiere sind mit Gold beschichtet. Ihre Erklärungen sind jedoch fast aller physikalischen Inhalte bar. Kann jemand das Grundkonzept erklären, warum Goldfolie bei der NASA als Beschichtung auf Visieren so beliebt ist?

Beachten Sie, dass ein Großteil der „Goldfolie“, die auf Raumfahrzeugen zu sehen ist, tatsächlich Kapton ist, eine Art gelblich-brauner Kunststofffolie, die möglicherweise mit Aluminium für zusätzliche Reflektivität beschichtet ist und kein echtes Gold enthält.

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Im Weltraum überträgt die Sonne Wärme durch Strahlung auf Geräte und Astronauten. Obwohl die Spitzenemission der Sonne im sichtbaren Bereich liegt (ca. 500 nm), können Sie sehen, dass auch eine beträchtliche Menge an IR (Infrarot) und UV (Ultraviolett) an der Spitze der Atmosphäre emittiert wird.

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Um die Oberflächentemperatur eines Objekts zu kontrollieren, das IR (Hitzewellen) ausgesetzt ist, umhüllt die NASA ihre Ausrüstung mit einem Metallreflektor, der IR reflektiert, um zu verhindern, dass es „heiß“ wird. Die üblichen Reflektoren sind Aluminium, Silber, Kupfer und Gold. Unten zeigt die Auftragung des Reflexionsgrads gegen die Wellenlänge, dass alle vier Metalle gute IR-Reflektoren sind, da der Reflexionsgrad für Wellenlängen größer als 700 nm (λ ≥ 700 nm) nahezu 100 % beträgt.

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Warum also Gold verwenden? Es ist höchstwahrscheinlich derselbe Grund, warum sie Gold in großem Umfang in Leiterplatten verwenden. (i) Gold korrodiert oder rostet nicht, während Silber und Kupfer dies tun, was die Reflexion verringern würde (dies geschieht übrigens vor dem Start) und (ii) es ist viel einfacher, mit Gold zu arbeiten als mit Aluminium.

Die äußere Sonnenblende besteht aus Polycarbonat-Kunststoff und ist mit einer dünnen Goldschicht überzogen. Diese Kombination bietet dem Astronauten vollständigen Schutz. Wieso den? Ihre Augen können sowohl sichtbares als auch nahes IR-Licht gleich gut auf Ihre Netzhaut fokussieren. Ihr Auge hat sichtbare Rezeptoren, aber keine IR-Rezeptoren. Wenn intensives sichtbares Licht auf diese Rezeptoren trifft, senden die Rezeptoren Informationen, die Sie wissen lassen, dass dies schmerzhaft ist und Schaden anrichten wird, wenn Sie sie nicht schließen oder wegsehen. Andererseits würden Sie ohne IR-Rezeptoren nicht erkennen, dass Ihr Auge mit einer intensiven IR-Quelle „verbrannt“ wurde. Daher benötigen Astronauten IR-Schutz vor intensiver Sonneneinstrahlung über der Erdatmosphäre. Aus dem obigen Diagramm geht hervor, dass die Verwendung eines goldbeschichteten Visiers fast das gesamte IR reflektiert, aber Gold lässt auch etwa 60 % des sichtbaren sowie des UV-Lichts für etwa λ ≤ 500 nm durch. Gemäß der obigen Darstellung würden Sie bei heruntergeklapptem Visier einen blaugrünen Farbton für Objekte sehen. Auf der anderen Seite werden etwa 60 % der UV-Strahlung durch das Gold übertragen, aber ein Polycarbonat-Kunststoffvisier hat eine hervorragende Durchlässigkeit für sichtbares Licht, absorbiert/reflektiert jedoch fast alle UV-Strahlenunten gezeigt .

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PMMA (Polymethylmetacrylat, Lexan, Plexiglas..) und PC (Polycarbonat, das DVD-Material)

Es gibt einen weiteren Grund, der in Abbildung 2 deutlich dargestellt wird: Gold reflektiert deutlich weniger sichtbares Licht als die anderen Metalle, reflektiert jedoch einen vergleichbaren Prozentsatz von IR.
Ich weiß, dass dieser Beitrag alt ist, aber sie verwenden auch Gold, weil es ein stabiles und dichtes Element ist. Viele der Instrumente sind hohen Strahlungsdosen ausgesetzt, und das Letzte, was Elektroingenieure wollen, ist, dass eine Strahlungsquelle auf ihre Leiterplatten trifft. Gold und Wolfram eignen sich in vielen Fällen hervorragend zum Blockieren von Partikel- und UV-Strahlung (tatsächlich verwenden sie Schichten aus Wolfram, Aluminium und anderen Metallen, die tatsächlich besser funktionieren als eine dicke Schicht aus einem Metall).
Und vergessen Sie nicht, dass sich Gold dank seiner wahnsinnigen Duktilität leicht zu einer hauchdünnen Oberfläche verarbeiten lässt – so lässt es sich überhaupt erst zu einer transparenten Schicht „schmieden“. Die Korrosionsbeständigkeit verhindert dann, dass diese Struktur verloren geht.
Aber die Sonnenblende des Helms wurde nicht mit Blattgold bedeckt , sondern es wurde Gold aufgedampft. Die verrückte Duktilität wurde also nicht genutzt.
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