¿Cuál fue la temperatura promedio del espacio cerca del telescopio satelital Spitzer?

La temperatura del espacio cerca de la Tierra es de unos 10 grados centígrados, pero mucho más fría en el espacio interestelar.

Eso depende. Un mejor valor es 5,2 grados Celsius , y eso supone un cuerpo negro macroscópico perfecto que gira con bastante rapidez. La temperatura de un objeto submicroscópico en el espacio cercano a la Tierra probablemente sea de decenas de miles de grados. Compare esos valores con el Telescopio Espacial Spitzer, cuya temperatura ambiente es de unos 30 Kelvin.

La razón por la que la temperatura de un objeto submicroscópico es tan alta se debe a que las interacciones con otros objetos submicroscópicos llevan a esos diminutos objetos al equilibrio térmico con el cálido medio interplanetario. Hay regiones del espacio intergaláctico donde el material muy raro que llena ese espacio está en los millones de kelvins.

A pesar de estar rodeado de material cuya temperatura es de millones de kelvins, un objeto macroscópico en el espacio intergaláctico se enfriaría a 2,7 kelvins porque el medio intergaláctico es tan, muy escaso que la radiación térmica domina muchos frente a la pequeña cantidad de calentamiento que resulta de contacto con ese material.

La razón por la que un cuerpo negro macroscópico tiene una temperatura de aproximadamente 5,2 °C (278,3 kelvin) se debe a que dicho objeto absorbe efectivamente la luz solar en una cuarta parte de su superficie (reducida a la mitad porque la mitad de la superficie está en la oscuridad, y reducida a la mitad nuevamente porque el área de la superficie de un hemisferio es el doble de su sección transversal), pero emite radiación térmica por toda su superficie. Esto, combinado con la ley de Stefan-Boltzmann, produce una temperatura efectiva de cuerpo negro de 278,3 kelvin en una unidad astronómica.

La razón por la que el Telescopio Espacial Spitzer tiene una temperatura ambiente mucho más baja es porque no es un cuerpo negro. El Spitzer está esencialmente bloqueado por mareas, con una parte siempre mirando hacia el Sol. Las partes del Spitzer que están expuestas a la luz solar están cubiertas con una superficie altamente reflectante, lo que hace que el Spitzer absorba muy poca luz solar entrante. Las partes del Spitzer que están autoprotegidas de la luz solar están recubiertas con una superficie muy negra, lo que hace que esas partes irradien muy eficientemente hacia el espacio vacío. La naturaleza muy escasa del cálido medio interplanetario esencialmente no tiene ningún efecto sobre la temperatura del Spitzer.

El resultado final es que las técnicas térmicas pasivas por sí solas mantienen el Spitzer a 30 Kelvin bastante fríos. Eso es demasiado cálido para algunos de los instrumentos más sensibles de Spitzer. La operación de esos instrumentos requería técnicas de enfriamiento térmico activo. Esos instrumentos se apagaron cuando se agotó el helio líquido utilizado para ese enfriamiento activo. Los instrumentos menos sensibles continúan funcionando hasta el día de hoy.

En su órbita alrededor del sol, está lo suficientemente lejos de la Tierra, una buena fracción del radio de la órbita de la Tierra, que no aprenderíamos nada de los gráficos de temperatura y altitud, es decir, la distancia de la Tierra.

La "temperatura del espacio", también conocida como la temperatura del cuerpo negro de algo que se encuentra allí, para algo a la distancia de la Tierra del sol, es de unos 10 grados C , principalmente debido al flujo solar.