最高気温: 150°C、最低気温: -100°C - 宇宙ステーションの宇宙飛行士はどうやって暑さを逃れるのでしょうか?

エアコンをつけると凍えるほど寒く、エアコンがないと蒸し暑い季節がまたやってきました。そこで質問なのですが、宇宙ではこのような厄介な温度変化が起こると考えたことがありますか?宇宙飛行士は夏をどのように過ごすのでしょうか?エアコンなしでも暑いと感じるとき！暑さを乗り切るコツは何でしょうか？

「熱と冷たさ」、氷と火

まず、宇宙の温度は確かに非常に低く、多くの場所では絶対零度（マイナス273.15℃）に近いのですが、興味深いことに、宇宙は真空環境であり、媒体としての空気がないため、宇宙にいるときに「寒い」または「暑い」環境を直感的に感じることはありません。

媒体がなくなると、宇宙の物体（人間自身も含む）には熱対流や熱伝導が起こらなくなります。熱を放散したり吸収したりしたい場合は、熱放射によってのみ行うことができますが、熱放射は最も効率が低くなります。

したがって、宇宙の温度は非常に低いにもかかわらず、宇宙にさらされた物体は自身の熱を放散することが困難になります。

さらに、人間のような小さな物体は熱放射によって放出する熱が少ないとはいえ、宇宙に「大きなもの」が存在しないということではありません。

星

宇宙の主な熱源の一つである星は、熱放射によって毎瞬大量の熱を放出しています。星の熱放射に直接さらされる物体は、前面の温度が 100°C 以上に上昇することがあります。

したがって、宇宙は非常に寒いにもかかわらず、恒星の熱放射の存在により、宇宙船と宇宙飛行士は氷と火の極端な環境に直面しなければならないことがよくあります。

「四季が春のように」感じられる宇宙住宅を建設

宇宙の遠く離れた宇宙船も楽しい時間を過ごしているわけではない。人工衛星は地球の赤道から300km上空に位置しているため、65%～70%の時間、強い太陽放射にさらされます。

地球から400キロ上空に位置する中国の宇宙ステーションの表面温度は直射日光下では最高150℃に達するが、太陽から離れた側の温度は-100℃以下に下がる。

そのため、科学者たちは、科学機器や宇宙飛行士の作業・生活環境を維持するために、宇宙船の正常な動作を確保し、「四季が春のような」宇宙の住まいを作り出すための熱制御システムを特別に開発しました。

衣服による断熱

宇宙船を設計する際、開発者は意図的に宇宙船用の特別な「衣服」を設計します。

このタイプの「衣服」は、複数の層と複数の素材でデザインされることが多いです。目的は、反射率の高い材料を使用して複数の構造を作り、高い熱抵抗を形成して、熱の吸収と損失を防ぐことです。

日焼け止めを塗る

一定の温度を保つために、開発チームは宇宙船に低吸収・低放射の熱制御コーティングを施した。

簡単に言えば、吸収率が低いということは、太陽熱放射を吸収することによって生じる温暖化効果を低減することを意味し、放射率が低いということは、宇宙船からの熱の放散によって引き起こされる冷却要因を低減することを意味します。

外部から何も入ってこられず、内部から何も出られないため、熱制御コーティングにより、宇宙船の内外の温度を自然かつ効果的に一定に保つことができます。

「エアコン」をオンにする

前述の受動的な断熱に加えて、能動的な温度制御も不可欠であり、このとき宇宙船の「エアコン」をオンにする必要があります。

例えば、中国の宇宙ステーションでは、液体ループを通じて温度制御技術が実現されています。重い室外機はありませんが、熱を移動させて冷やすという原理は同じです。

宇宙船の隅々まで液体を繰り返し循環させることで、余分な熱を集め、冷えすぎた部分を温めたり、熱を均一に放散したりします。これにより、各エリアの温度を理想的な状態に維持でき、異なる部屋の温度も正確に制御できるようになります。