En términos simples, ¿qué tan caliente se volverá la piel de una nave espacial, a 144 millones de millas del Sol?

Ok, la semana pasada pregunté qué tan caliente se volvería una pieza de metal a una distancia de la Tierra a Marte frente al Sol. Gracias por todas las buenas respuestas, pero no tengo mucho conocimiento de matemáticas. Así que permítanme reformular la pregunta.

Cuando un astronauta sale de la estación espacial, su traje que mira hacia el sol se calienta y el traje está diseñado para enfriar esas secciones calientes. Recuerdo que cuando estaban probando los nuevos guantes, tenían que detenerse con tanta frecuencia para mostrar sus manos a la cámara e informar sobre cualquier punto caliente. Así que sé que a 93 millones de millas del Sol las cosas se calientan.

Usando eso como guía, ¿se calentaría un traje espacial a 144 millones de millas del Sol o se mantendría frío debido a la distancia?

se calentarían aproximadamente igual, pero tardarían aproximadamente dos veces y media más en hacerlo en ausencia de enfriamiento activo. O, al revés, necesitaría aproximadamente la mitad del enfriamiento.

Respuestas (1)

Para responder a su pregunta, es importante especificar si se refiere a la temperatura dentro del traje o en la superficie exterior.

El objetivo principal del sistema de refrigerante activo es conducir la energía térmica que el astronauta (como cualquier persona) está "produciendo" fuera del traje. (Comparable a llevar una chaqueta gruesa en verano: hace calor porque la energía que produce tu cuerpo no puede "escapar" al medio ambiente). El sistema de enfriamiento interno está diseñado para mantener una temperatura constante dentro del traje, por lo que tiene que enfriar alrededor de 150 W que produce el astronauta.

La superficie exterior está diseñada para reflejar la mayor parte de la radiación térmica. ( https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_Micrometeoroid_Garment ). Por supuesto, la mayoría no significa todo , por lo que el traje absorbe energía térmica. Esta energía absorbida calentará la superficie exterior del traje. PERO, al calentar la superficie exterior, la superficie irradiará más energía térmica.

Entonces, habrá una temperatura en la que la energía absorbida y radiada y el flujo de calor desde/hacia el exterior alcancen un equilibrio. Entonces (ignorando primero el flujo de calor hacia/desde el interior) estar a 231 millones de km del sol significa que el equilibrio está a una temperatura más baja que a 149 millones de km del sol.

Como se señaló, todavía existe el tema del flujo de calor hacia/desde el traje. No es posible responder a esta pregunta sin conocer los detalles... y realmente me refiero a los detalles... sobre el traje... pero, como ingeniero, asumiría que este flujo es insignificante. Sobre todo porque el traje está aislado para evitar este flujo.

Lo siento, no hay mejor fuente disponible que "la sensación de los ingenieros"...

Gracias por tu aporte Tomás.