Jos avaruudessa on lämpötila lähellä absoluuttista nollapistettä, niin miten avaruusalukset saadaan lämmitettyä ja pysymään lämpiminä, eikö se vie…

Avaruusalusten lämmönsäätelyssä ei ole kyse ainoastaan lämmityksestä, vaan myös jäähdytysjärjestelmät ovat tarpeen, sillä avaruudessa ei ole ainoastaan kylmää – siellä voi olla myös hyvin kuuma. Esimerkiksi Kuun pinnalla on päivällä tavattoman kuuma (n. 100°) ja yöllä kylmä (n. –180°C). Vielä siirtokunnaksi haaveilemassamme Marsissakin ylletään lämpimimmillään nipin napin plussan puolelle.

Avaruudessa Auringon säteilemä valo ja lämpö kuumentavat avaruusalusta ja avaruuspukuja, mutta toisaalta tätä voidaan käyttää hyväksi pidettäessä yllä sopivaa lämpötilaa. Liialta lämmöltä on helppo suojautua. Tulevasta säteilystä heijastuu tarpeeksi suuri osa takaisin avaruuteen, jos aluksen ulkopinta tai avaruuspuku kiillotetaan tai maalataan valkoiseksi. Avaruusaluksen laitteet samoin kuin avaruuspuvun sisällä oleva ihminen synnyttävät lämpöä, jonka annetaan johtua pois joko säteilemällä tai jäähdytysvettä höyrystämällä.

Pitkillä miehitetyillä lennoilla aluksen lämpötila ei saa laskea alle 10°C:n eikä kohota yli 37°C:n. Suositeltavin lämpötila on 20°C. Esimerkiksi menestyksekkäästi kuussa käyneellä Apollo 11 -lennolla oleskelulämpötila pyrittiin pitämään juuri noin 20 asteen vaiheilla. Astronauttien lennonaikaisen "kodin", noin 5 500 kiloa painaneen komentomodulin kuori muodostui kahdesta kerroksesta, sisemmästä painekuoresta ja ulommasta lämpösuojasta. Sisempi kerros oli tehty alumiinilaminaatista, jossa oli kennorakenne kahden metallilevyn välissä. Tämä kennorakenne oli sekä jäykkä että kevyt, ja sen paksuus vaihteli välillä 6–37 mm. Myös ulompi kerros oli kenno- ja levyrakenteinen, mutta siinä oli käytetty terässeosta, jonka paksuus vaihteli välillä 13–63 mm. Sisemmän ja ulkokerroksen välissä ollut kuitueriste antoi lisäsuojan niitä äärettömän korkeita lämpötiloja vastaan, joita esiintyy sekä ulkoavaruudessa että ilmakehään paluun aikana. Komentomodulin pohja oli täysin ehjä ja yhtenäinen, ja sen ulkopuolelle oli kiinnitetty aluksen lämpösuojakilpi, sillä Maahan palatessaan modulin oli tarkoitus tulla ilmakehään pohja edellä ja tämä osa oli tarkoitettu ottamaan vastaan sen lämpökuormituksen pääosan, jonka ilmakehän hankaus aiheuttaa.

Aluksen ikkunat olivat kolminkertaiset. Kaksi sisempää n. 6 mm paksuista ruutua olivat noin 2,5 mm päässä toisistaan, ja ulompi ruutu oli lähes 2 cm paksuinen. Kukin ruutu oli molemmilta puoliltaan päällystetty heijastusten vähentämiseksi sekä infrapuna- ja ultraviolettisäteilyn suodattamiseksi. Ulompi ruutu kesti jopa yli 1 500°C:n lämpötiloja, jotka ovat paljon korkeampia kuin maahanpaluun yhteydessä avaruusaluksen ikkunoiden kohdalla syntyvät.

Lähteet:
Juhani Westman & Heikki Oja, Kohti tähtiä
Peter Ryan, Kuun valloitus : Apollo 11:n vaiheet
Pertti Jotuni, Välilasku Kuuhun : avaruustutkimuksen vaiheita Sputnikista Apolloon
Kohti avaruutta : avaruuden valloituksen historia
Markus Hotakainen, Mars : myytistä maisemaksi