Possiamo irradiare calore nello spazio?

La domanda, Possiamo irradiare calore nello spazio? è uno che ha sconcertato scienziati e ingegneri per anni. Mentre sappiamo che i pannelli solari emettono calore, non sappiamo dove va.

I pannelli solari possono essere inclinati o collegati per raffreddare le cose, ma il problema è che puntano all'ambiente spaziale, dove la temperatura è fredda e il caldo è uno spreco. Allora come possiamo evitare il problema?

Calore nello spazio

L'idea di irradiare energia solare nello spazio è stata proposta per la prima volta in 1941 di Isacco Asimov, che ha descritto una stazione spaziale in grado di inviare energia solare ai pianeti oltre la Terra.

Nel 1968, I ricercatori della NASA hanno sviluppato il concetto di satellite a energia solare, utilizzando un miglio quadrato di collettori solari in orbita geosincrona elevata. Questi pannelli assorbirebbero l'energia solare e la trasformerebbero in un raggio di microonde che verrebbe trasmesso alle grandi antenne riceventi della Terra. Adesso, La NASA sta conducendo il suo “Aspetto fresco” studio sui concetti di energia solare spaziale, che potrebbe essere utilizzato per irradiare energia solare nello spazio.

Radiazione infrarossa

Durante un'eclissi solare, i raggi infrarossi del sole possono penetrare nell'atmosfera e trasferire calore alla Terra.

Questa energia termica viene emessa come luce infrarossa, che ha una lunghezza d'onda compresa tra otto e tredici micrometri, qualche centinaio di millesimi di pollice.

allo stesso modo, i raggi infrarossi fuoriescono dalla terra attraverso l'alta atmosfera, raggiungere lo spazio allo stesso tempo.

Satellite Dyson-Harrop

Il satellite Dyson-Harrop è un dispositivo futuristico che trasmetterebbe calore nello spazio. Si basa su un vento solare costante in alto sopra l'eclittica, il piano definito dall'orbita terrestre attorno al sole. Sarebbe a milioni di chilometri sopra la Terra e produrrebbe un raggio di migliaia di chilometri. Il satellite avrebbe bisogno di un obiettivo tra dieci e 100 metri di diametro per essere efficace.

Pannelli a infrarossi

Gli scienziati ritengono che i pannelli a infrarossi’ capacità di trasmettere calore nello spazio. Gli scienziati coinvolti nel progetto, guidato dal compianto professor Raman, ha sviluppato un design innovativo che utilizza strati di polistirene e biossido di silicio.

Questo strato agisce come uno specchio high-tech, riflettendo i raggi del sole e trasmettendo calore allo spazio circostante. Questi pannelli potrebbero abbassare la temperatura interna di tanto 5 gradi Celsius. Lo strato riflette quasi tutta la luce solare, passando attraverso l'atmosfera e nello spazio.

Isolamento dei radiatori a base di aerogel

Un aerogel è un solido poroso, composto principalmente da aria. Questi materiali sono altamente isolanti a causa della loro bassa conduttività termica e del basso flusso d'aria.

Per farli, gli scienziati rimuovono il liquido da una soluzione, ma lascia gli spazi tra le particelle. Questi spazi diventano i pori dell'aerogel. Un catalizzatore quindi lega insieme le particelle, creando un materiale isolante. Un aerogel può essere grande fino a due metri quadrati, o piccolo come un piede cubo.

Pellicola riflettente

Gli scienziati della Stanford University hanno sviluppato un nuovo materiale in grado di riflettere un'ampia gamma di luce. Questo nuovo materiale è 1.8 spessore di micron, che lo fa 50 volte più sottile della carta.

È fatto di biossido di silicio, ossido di afnio, e argento, e funziona come uno specchio per riflettere quasi tutta la luce solare in entrata. La pellicola è un materiale altamente riflettente, trasferire il calore infrarosso dall'interno di un edificio allo spazio circostante. È un metodo praticabile per raffreddare gli edifici a causa della grande quantità di luce solare che può assorbire.

Raffreddamento di edifici senza elettricità

Una nuova invenzione potrebbe ridurre drasticamente la quantità di elettricità utilizzata per il raffreddamento degli edifici durante l'estate, grazie a un nuovo materiale rivoluzionario.

Questo materiale, che è 1.8 spessore di micron, irradia il calore direttamente nello spazio esterno e può essere prodotto su larga scala commerciale.

Questo nuovo materiale potrebbe ridurre i costi energetici e la domanda di elettricità, in quanto l'aria condizionata attualmente consuma circa 15% del consumo di elettricità negli Stati Uniti. Questa tecnologia può anche ridurre le emissioni di gas serra.