Pourquoi l'espace est-il si froid malgré la chaleur torride du Soleil ?
Météo de l'Arabie - L'environnement spatial est caractérisé par la présence de grandes différences de température, contrairement à notre maison modérée ici sur Terre. Le soleil est une masse de gaz et de feu, la température en son centre atteint 15 millions de degrés Celsius et 56 mille degrés Celsius à sa surface, alors que la température de l'espace s'éloigne de l'atmosphère modérée de la Terre, jusqu'à moins 270 degrés Celsius, comment l'espace est-il si froid si le soleil est si chaud ?
Transfert de chaleur dans l'espace
La chaleur dans l'espace est transmise par rayonnement, qui est une onde d'énergie infrarouge qui se déplace des objets les plus chauds vers les plus froids, et les ondes de rayonnement excitent les molécules qui entrent en contact avec eux, les faisant chauffer, et c'est ainsi que la chaleur est transmise du soleil à la terre, c'est-à-dire que le rayonnement ne chauffe que les molécules et les matériaux directement sur son chemin , et tout le reste reste froid. La planète Mercure, par exemple, peut avoir une température de 538 degrés Celsius plus basse la nuit que pendant la journée lorsque la planète rencontre le rayonnement solaire.
transfert de chaleur sur Terre
Sur Terre, il n'y a pas une telle variation de température que l'air autour de vous reste chaud même si vous êtes à l'ombre, ou même à certaines saisons, ou la nuit, il n'y a pas une telle variation de température, car la chaleur se déplace à travers notre planète de trois manières Au lieu d'une méthode, qui est la conduction , la convection et le rayonnement , lorsque le rayonnement solaire frappe les molécules de notre atmosphère et qu'elles se réchauffent, cette énergie supplémentaire est transmise aux molécules qui les entourent, puis ces molécules entrent en collision avec d'autres molécules à proximité et les réchauffent.Ce transfert de chaleur d'une molécule à l'autre est appelé molécule de conduction , qui est une réaction en chaîne qui chauffe les zones situées en dehors de la trajectoire du rayonnement solaire.
(Une image de l'atmosphère terrestre, qui est riche en diverses molécules, qui aident à disperser le rayonnement solaire qui atteint la Terre, ce qui contribue à la distribution de la chaleur)
Parce que l'espace est froid
La majeure partie de l'espace est vide, car les molécules de gaz dans l'espace sont trop peu nombreuses et trop éloignées pour entrer régulièrement en collision les unes avec les autres. Ainsi, même lorsque le soleil les réchauffe avec des ondes infrarouges, le transfert de cette chaleur par conduction n'est pas possible. De même, la convection, à travers laquelle la chaleur se déplace sur Terre à travers les courants et en présence de gravité, ne se produit pas dans l'espace qui ne contient pas la gravité terrestre.
Comment les engins spatiaux et les équipements sont-ils équipés pour résister à cette différence de température ?
Ce contraste de température est important lors de la préparation de véhicules et d'appareils pour des missions spatiales à long terme, telles que le projet Parker Solar Probe , qui fait partie de la mission de la NASA d'étudier le soleil, car la sonde collecte des données sur le soleil en zoomant sur l'extérieur. couche de l'atmosphère de l'étoile (halo). En avril 2019, la sonde a atteint une distance de 15 millions de miles du soleil, qui est la distance la plus proche du soleil qui a été atteinte, mais la sonde a pu fonctionner à cette distance grâce au bouclier thermique qui a été installé sur un côté de la sonde, qui est le côté faisant face au soleil, pour le protéger du rayonnement.Le système solaire, qui à cette distance atteint une température d'environ 120 degrés Celsius, tandis que le vaisseau spatial lui-même est froid (environ -150 degrés Celsius).
Et dans le projet du petit vaisseau spatial conçu pour entrer en collision avec un astéroïde s'approchant de la Terre pour le pousser hors de sa trajectoire, le contraste de température extrême entre l'espace et la chaleur du soleil brûlant pose de grands défis, car certaines parties du vaisseau spatial ont besoin d'aide pour rester suffisamment froid pour éviter tout dysfonctionnement. D'autres nécessitent des éléments chauffants pour les garder suffisamment chauds pour continuer à fonctionner .
Se préparer aux énormes variations de température de l'espace de plusieurs centaines de degrés peut sembler un énorme défi pour les agences spatiales, et malgré ce grand contraste entre le froid extrême et la chaleur extrême, notre atmosphère maintient une température étonnamment modérée.