¿La luz del sol calienta la cara de un astronauta durante una caminata espacial?

Entiendo que los cascos de los astronautas tienen filtros ópticos dicroicos para protegerse de muchas frecuencias diferentes de radiación EM. ¿Los filtros evitan que el astronauta sienta calor en la piel cuando la luz del sol le llega a la cara?

La impresión que tengo de estas fotografías es que la luz del sol les estaría dando en la cara. ¿Estoy equivocado acerca de mis suposiciones de lo que creo que veo en estas fotos?

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Cada una de las fotos tiene el sol sobre el astronauta que no brilla directamente en la cara. Me imagino que es tan caliente si no más caliente en la piel.
@ Muze Según tengo entendido, si puede ver el reflejo del sol en la visera, lo más probable es que las frecuencias que pasan a través de la visera lleguen a la cara del astronauta.

Respuestas (2)

¿La luz del sol calienta la cara de un astronauta durante una caminata espacial?

Quizás un poco, pero no mucho.

La mayor parte Aproximadamente el 40% de la energía en el espectro del Sol está en longitudes de onda visibles (no es una coincidencia, en varios sentidos), por lo que si los astronautas pueden ver, ¡entonces el Sol también puede verlos! No existe tal cosa como un espejo unidireccional.

Al mirar las fotos en la pregunta, no puede ver las caras de los astronautas, sino un reflejo bastante brillante. La visera es esencialmente un par de gafas de sol de espejo demasiado grandes, tan reflectantes que solo pasa una pequeña cantidad de luz.

Expuesta directamente a la luz solar en el espacio con una constante solar de 1361 W/m^2, una cara de 20x16 cm^2 recibiría 40 vatios de calor, ¡y eso es mucho! Solo sería un poco menos con una placa frontal transparente a todas las longitudes de onda en un traje, y una combinación de aire acondicionado eliminaría algo y el flujo de sangre extenso a la cara eliminaría algo, pero probablemente se sentiría un poco caliente si el astronauta girase de mirar hacia el espacio a mirar hacia el Sol.

Sin embargo, suponiendo que la placa frontal refleje o absorba gran parte de la luz infrarroja invisible, esto sería menor. Como se muestra a continuación, en el espacio, el espectro ATM0 se integra a aproximadamente 1350 W/m^2, pero la parte en el rango visible es solo de aproximadamente 530 Watts/m^2. Entonces, una cara de 20x16 cm^2 solo recibiría unos 17 vatios de calor inducido por la luz visible.

Entonces, suponiendo que el espejo atenúa, digamos, el 80 o el 90 % de la luz, entonces estaríamos alrededor de 3,4 a 1,7 vatios, y eso probablemente esté muy por debajo del calentamiento de la radiación infrarroja térmica natural que la placa frontal o cualquier cosa ya emitirá radiación hacia el cara de astronauta.

Así que sí, habrá una cantidad distinta de cero de calentamiento, pero con los visores reflectantes que usan los astronautas, será pequeño y no muy perceptible.

Datos de https://www.nrel.gov/grid/solar-resource/renewable-resource-data.html

Más información aquí https://cdn.ymaws.com/www.nfrccommunity.org/resource/collection/D60BEDFE-E54A-462F-9FA2-59693434DAC0/ASTM_G197-08.pdf

Gráfico de Python con https://pastebin.com/T3dY016N

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Estoy desconcertado por la afirmación de que la mayor parte de la energía en el espectro del Sol está en longitudes de onda visibles. Tenía la impresión de que la parte UV del espectro (por ejemplo) tiene más poder que la luz visible.
@Bob516 en realidad, en el espacio, por encima de la atmósfera, es un poco menos de la mitad de la potencia que hay en la parte visible del espectro. En la superficie de la Tierra, hay mucha absorción de IR que no ocurre en el espacio. commons.wikimedia.org/wiki/File:Solar_spectrum_en.svg Agregaré algo más a esta respuesta al respecto, ¡gracias por mencionarlo! En cuanto a los rayos UV, la potencia total (W/m^2 en los rayos UV es pequeña, pero cada fotón tiene más energía que el visible o el infrarrojo.
@ Bob516 He hecho una edición.

Muy rara vez los astronautas miran hacia el Sol. Tienen viseras para ayudar a bloquear el sol más que las viseras doradas. A medida que la tecnología progrese, se mejorarán los visores para regular la luz casi igual que el Sol en la Tierra hasta que todavía sea muy brillante y caliente. Observe cómo el casco a continuación tiene una visera similar a la de un automóvil fuera del parasol central.

Cada una de las fotos que proporcionó tiene el sol sobre el astronauta.

ingrese la descripción de la imagen aquí ingrese la descripción de la imagen aquí http://www.ninfinger.org/karld/My%20Space%20Museum/leva.htm

Las imágenes que incluyó en su respuesta son del conjunto de visera extravehicular lunar. Según las imágenes que agregué, parece que los astronautas en LEO no tienen esos visores.
Esas viseras se deslizan hacia atrás @ bob516: puede ver las "asas" de la visera en las imágenes de su pregunta. (aunque no creo que tengan la broca con bisagras)
despliegue parcial de visera lateral visible aquí
Esto no responde la pregunta.
@OrganicMarble, la luz del sol calienta todo lo que toca. Si la luz del sol llega a la cara del astronauta, entonces la piel absorberá parte de esa luz y se calentará. Todos los comentarios sobre las viseras son relevantes porque la cantidad de calor es directamente proporcional a la cantidad de luz que deja entrar la visera.
No sé. ¿Respondí tu pregunta? o entendí mal tu pregunta?
@Solomon Slow No todas las frecuencias de luz producen calor en la piel. Hay frecuencias que son transparentes a la piel y no se absorben. He tenido punteros láser dirigidos a mi piel y no sentí nada. Entonces, decir "luz solar" como una declaración general no aborda la cuestión de si las frecuencias de la radiación EM que pasan a través de una visera se sentirán como calor en la piel.
@Bob516, Sí. Para cualquier longitud de onda y superficie dadas, algo de luz se refleja, algo de luz pasa y algo se absorbe (es decir, se convierte en calor). Nunca he visto un gráfico que muestre la fracción relativa de energía que es absorbida por la piel en diferentes longitudes de onda (pero, por supuesto, tendría que haber diferentes tramas para diferentes colores de piel). Sin embargo, mantendré lo que dije; Si la visera deja pasar algo de luz, algo será absorbido. ¿Si sería suficiente para que la persona dentro del traje lo notara? Tal vez solo un astronauta pueda responder esa pregunta.
PD, con respecto a su láser. asumiendo que es un puntero láser real, y no un láser más potente disfrazado de puntero inofensivo, entonces la intensidad del punto láser podría ser similar a la intensidad de la luz solar plena al mediodía, pero es solo un punto diminuto. Tal vez si miles de punteros láser apuntaran a un punto diferente de tu mejilla al mismo tiempo, comenzarías a sentir algo... Por otro lado, si los láseres son rojos, entonces tal vez esa es una longitud de onda que tu piel refleja mejor. que algunos otros. No sé. Todo eso está un poco más allá de mi experiencia.
@ Bob516 La piel humana no puede ser ni perfectamente transparente ni perfectamente reflectante. Siempre hay una parte de la energía absorbida y transferida al calor. ¿Te diste cuenta de que la piel humana no se ve ni ultrablanca ni plateada? Es una prueba de que se absorbe algo de energía dentro del espectro visible. Pero el peligro real de la luz ultravioleta para la piel sería imposible sin la absorción. El calor que se siente bajo la intensa radiación IR muestra que también hay absorción.
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