月球温差300度，探测器都受不住，为何美国宇航员没事？

　　月球温差300度，探测器都受不住，为何美国宇航员没事？
　　尽管嫦娥四号登陆月球背面热度已经有些过了，但在各位关注嫦娥四号登陆新闻的时候，不知不觉就被科普了不少知识，比如月球被潮汐锁定、月球表面的温度等，这就是科技进步后对国民的一个有益的副产品，当然更多的知识意味这更多的问题，比如月球温度最高127℃，最低-183℃，那么围观群众的问题就产生了，如此温差，当年阿波罗11号登月飞船上的宇航员是如何适应如此恶劣条件的？我们来看看阿波罗登月计划中为月面恶劣条件准备那些措施！
　　一、时机选择
　　尽管月球的条件如此恶劣，但这却并不是月球每一处的常态，因为月面无大气层的遮挡与保温作用，因此太阳升起，月面温度逐渐上升！太阳下山阳光倾斜，那么温度逐渐下降，进入月夜热量通过月球表面向太空辐射，那么温度急剧下降，待到太阳出来的前一刻，温度下降到极点！因此在登陆时机的选择就很重要了！
　　1.温度不能太高
　　2.时间要足够充裕
　　通过这两个条件筛选，我们了解月球是半个月白天，半个月晚上，那么似乎应该选择在早上8-10点左右的样子，对月面来说大概农历初六至初十之间！当然也会根据月面经度的改变而调整具体登月时间！我们来查查阿波罗11号登月是什么时候实施的就明白了！
　　通过上图我们了解到阿波罗11号登陆点于月球北纬0.71度，东经23.63度静海边缘，位于月面正中偏右一些，那么理论上来看这个位置的正午大约农历初十-十二之间！阿波罗11的登月时间是什么时候呢？1969年7月20日，对应的农历如下：
　　确定是农历初七，对应的时间大约是早上十点左右太阳的位置，并没有到正午时分，避开了月面阳光最强烈的时刻！
　　二、装备选择
　　当然时机已经选好了，那么总不能光秃秃的就前往月球吧，毕竟月面恶劣环境并不止温度一个，另外还没有大气，很强紫外辐射以及宇宙射线等，因此阿波罗登月为宇航员准备了超强月面行动能够套装！
　　我们从这副照片中就能看到，这身行当不轻，因为这件月面宇航服就是一艘小型＂飞船＂，内部的各种生命保障体系面面俱到，为宇航员在月面活动创造了几乎和地面活动一样的内部小环境，温控，压力，空气循环等等，还有一个特别明显的特征不知各位有没有发现，就是宇航员的头盔反光犹如一面镜子，这是因为避免月面反射强光影响视线，这层面罩玻璃是减光防紫外以及防射线的！
　　这是月面宇航服的各个组成以及详细功能，有兴趣朋友可以仔细研究一番！
　　阿波罗11号登月任务月面宇航服原型，除了没有头盔和手套以外，各位可以仔细对比月面照片看看，两者是否能一一对应起来！
　　其实有了这些装备之后，月面环境适应性还是比较强的，并不一定需要选择在月面早上8-10点的时间范围，也可以适当的延后一些，因为月面宇航服的温度工作范围是比较宽的，并且月面温度也并不是每一个点的正午都是这么极端，因此会根据任务的需求灵活调整登月时间，并不如安排的那么死板！
　　月球昼夜温差300℃，但是月球的一个昼夜是地球上的29.5天，美国在月球待最长时间的阿波罗17号，也只待了70来个小时，也就相当于月球一个黄昏或者清晨，温度不高不低。
　　阿波罗登月时，宇航服技术已经比较成熟了，从1961年加加林进入太空，到美国首次登月的1969年，将近十年时间，人类对太空已经相当了解了，自然知道宇航服需要抗高温和具备一些必须的功能。宇航服抗高温是很强的，150℃以上的高温也不会融化材料，但是不一定可以保证宇航服内部的温度。而月球由于地面和太空的热辐射，白天温度可以达到130℃以上，说的是最高温度，而不是全部14天都维持这么高的温度。
　　美国登月时充分考虑了登月时间点，从历次登月旗帜、宇航员、登月舱的影子来看，太阳光的入射角度是比较小的，相比之下，我国嫦娥四号玉兔二号巡视车在第一次月昼休眠前发回的图像显示，玉兔二号的影子很短，就在车下。也就是说美国登月是避开了正午的时候，选择在温度不是太高的时候登月，实际上根据一些资料，美国登月时的温度确实不高，宇航服是足够承担的。为了保证宇航员的体力，登月宇航员也不是一直都在活动，而是7、8小时为一个间隔，到点就回到登月舱休息。
　　航天活动是有比较高的风险的，尤其时载人航天，在实施之前都必然需要做大量的调查，美国也不例外，阿波罗登月前发射了几枚无人登陆探测器和在轨探测器，充分了解了月球的环境后才实施的。
　　气温变化导致材料力学性能的变化，这就是探测器经受不住的原因，而人体有保护措施。但是，月球温差并不是瞬态的热冲击，并且设计之初就已经考虑的这种极端情况，不存在承受不住的可能。下面我来详细探讨下。
　　1、月球的气温
　　与我们地球不一样，月球上几乎没有大气。当太阳直射的时候，太阳光直接加热月球，一部分热能保存在月球内部。而当太阳消失时，由于缺少大气，温度很快流失。所以，月球缺少大气层保护，就是月球温差巨大的主要原因。
　　2、探测器力学性能的温度差异性
　　通常探测器都是金属材料，还有一些必不可少的塑料。
　　塑料的性能非常容易受温度的影响，高温可以融化，低温可以脆化。现在有耐高温的塑料，甚至可以耐260，380摄氏度。但是，现在的耐低温塑料可以承受零下50摄氏度的低温，这离零下83摄氏度还有一段距离。并且，这些耐高温耐低温材料，并不能同时耐高温和耐低温。
　　相对而言，金属材料的性能受温度的影响小一点。大体趋势是：温度越低，金属材料越表现出脆性，偏＂硬＂。如下图，温度下降，弹性模量变大，材料偏＂硬＂，但是也更易碎。
　　下图是断裂能与温度的变化，温度越低，断裂能越小，既更加易碎。
　　3、人体的温度
　　人体主要是肉和骨头。光就这材料而言，高温肉变熟肉，低温肉变冻肉 。所以，人直接在月球上，肯定活不了了。
　　人不是不加防护就出现在月球上的，人要么穿着宇航服，要么呆在飞行器里。这些宇航服、飞行器都保护着人体，提供合适的温度、气压。 所以，人不会死。
　　4、原因
　　飞行器与人一起，同处于月球环境。对于人，由于有飞行器的保护，肯定没有问题。对于飞行器，外侧裸露在极端环境中，内测则是常温。
　　此时，飞行器受到内外的温差作用。正如上面分析，温差不仅仅造成飞行器结构受到热胀冷缩的影响，同时材料本身的力学性能也发生了变化。
　　所以，航空材料在选择的时候，就已经考虑了温度的效应，选取对温度敏感性不强的材料，然后再结合结构设计，使之结构能否满足强度、刚度等等的条件 。对于那些塑料，都尽量布置于内部，不要裸露于月球极端环境。
　　另外，温差300°，并不是瞬间转换。从最高温到最低温，都有一定的时间，这就让飞行器结构有了自适应的机会。这样的高低温变换，通过结构设计完全可以满足要求。所以，我们的飞行器经历个一两个，甚至十几个月球昼夜，问题并不是很大。
　　当然，如果是那种突然出现的热冲击，而设计之初又没有考虑进去，那么飞行器结构肯定承受不了了。
　　总结
　　飞行器结构设计之初就已经考虑了月球的极端情况，所以还是可以坚持几个月球昼夜的。并不是像题目所说，承受不了300的温差。人体更不用说了，有保护措施。
　　月球温差是挺大的，从白天的120多摄氏度到夜里的零下一百八十摄氏度，温差在300摄氏度左右，看起来挺渗人的。
　　但是你得知道月球的一天相当于地球的一个月啊，在月球上，白天14天，晚上14天呢，曾经阿波罗登月在月球上的时间撑死也就三天的时间，全是在白天活动的，所以宇航服只需扛得住高温就可以了。
　　别以为宇航服就这点能耐，不仅扛得住高温，即便是近地轨道太空环境背光面零下150摄氏度，宇航员进行外太空作业时也不是工作的好好的吗。
　　宇航服历经几代更新，麻雀虽小，但五脏俱全，舱内宇航服较轻，舱外宇航服较重可达100多公斤，每套舱外宇航服的造价都在千万级及以上。
　　舱外宇航服抗高温、抗低温、抗辐射，有真空隔热层、最外层的防护层、稍里面一些的液冷服（散热用）、以及最里层的内衣舒适层，所以宇航员在太空中着装宇航服并不会感觉到不舒服。
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　　1.登月时间短。2.选择适当地点。3.选择适当时机。4.有性能优良的宇航服…必有很多机会和选择。
　　美国宇航员在温差300摄氏度的月球上安然无恙：一是有宇航服保护、二是躲避了月夜和正午高温的时段。 阿波罗载人登月工程准备充分
　　美国在1969年~1972年共进行了7次载人登月阿波罗11号~阿波罗17号，其中阿波罗13号失败，一共成功六次把12名宇航员送上月球表面，这也是人类最远的足迹。
　　图：阿姆斯特朗的一小步人类的一大步
　　虽然七次载人登月看起来很密集很匆忙，但是这是在已经做了充足准备的前提下，这意味着月球上的大体环境是已知的，月球温差也是已知的，几次载人登月的着陆点也是提前确定好的。
　　正式载人登月之前做了很多准备：
　　徘徊者号探测器计划（1961—1965年）：这个计划共发射9个探测器，拍摄了数万张月球表面照片；
　　勘测者号探测器计划（1966—1968年）：这个计划共发射5个无人探测器在月面软着陆，探测了月球土壤及表面情况，发回来了8.6万张月面照片；
　　月球轨道环行器计划（1966—1967年）：这个计划共发射3个探测器，在40多个预选的着陆区筛选出大约10个预计的着陆点；
　　双子星座号飞船计划（1965—1966年）：载人环月计划，提前练习飞船的一系列操作。
　　月面温差300摄氏度
　　月球作为地球唯一的天然卫星，人类自古以来对它就充满着兴趣，这颗卫星距离我们大约38万公里，表面上布满着大量的撞击坑没有大气层。这也意味着月昼太阳直射的时候最高温度可达120摄氏度，月夜没有阳光温度下降至零下180摄氏度，温差将近300摄氏度。但是由于月球被地球潮汐锁定，导航其自转周期和公转周期严格相等，大约是28天，这样温差300摄氏度是在28天这样一个长的时间段，那么月球上不是月夜和正午的时候温度还是可以接受的。  六次载人登月持续时间
　　阿波罗11号一共在月面待了大约21个小时，而两位宇航员在月面仅仅活动了大约两个小时，看照片影子很长不是正午太阳直射，温度相对不会太高；
　　阿波罗12号在月面持续31个小时，两位宇航员月面行走大约是7个小时；
　　阿波罗14号在月面持续33个小时，两位宇航员月面行走大约是9个小时；
　　阿波罗15号在月面持续66个小时，两位宇航员月面行走大约是18个小时；
　　阿波罗16号在月面持续71个小时，两位宇航员月面行走大约是20个小时；
　　阿波罗17号在月面持续74个小时，两位宇航员月面行走大约是22个小时；
　　后三次载人登月有月球车可以代步，在月面行走的范围就远一点时间也长一点，多数的时候宇航员会在登陆舱内休息。从上边可以看出来载人登月月面行走最长的时间是22个小时，并且是间断行走距离中间有回仓休息。自然会躲避正午高温时刻，选择温度适宜的时候出舱进行科学活动。航天服就像是一个小型的航天器功能齐全
　　主要是为了保护宇航员在太空中高低温、真空、辐射、微流星的环境下完成科学任务，美国阿波罗载人登月时候的航天服是第三代-A7L宇航服。这种宇航服极其耐高温最外层是聚四氟乙烯（PTFE），这种材料不仅耐高温并且耐低温，零上150摄氏度短时间内可以承受。欢迎关注我们：科学黑洞！图片来源网络侵删。
　　答：那是因为美国宇航员登月时，选在登月地点的昼夜交替时间段，这时候月面温度不高也不低。
　　月球绕着地球转，而且月球的自转周期和公转周期相同，所以在月球上也是有昼夜的，根据美国宇航局的资料，阿波罗登月地点都是选在月球正面，一共进行了七次载人登月，其中六次成功，一次失败（阿波罗13号）。
　　在月球上，一个昼夜周期为29.5天，加上月球上没有空气，使得月球昼夜温差特别大，白天温度高达120℃，夜间降至-170℃。
　　为了避开月球表面的高温和低温段，阿波罗登月的时间是精心选取的，六次成功的载人登月时间，均在农历初六~初十之间，最晚离开月球表面的是阿波罗12号，离开时间为农历十二。
　　我们知道，农历是根据月相变化制定的，对于月球正面，每个月的农历初一前后，是太阳直射月球背面，农历十五前后，是太阳直射月球正面。
　　所以六次阿波罗登月的时间，均是在太阳斜射月球正面的时候，此时月球正面温度正在缓慢升高，平均温度在0摄氏度左右，而且宇航员在月球上停留的时间不长，最长的是阿波罗17号，停留了75小时（农历除六~初十）。
　　所以在阿波罗登月时，飞船和宇航员并没有经历太大的温差，也没有经历极端高温和超低温，月球表面没有空气，热量只能通过热辐射来传递，而热辐射的传热效率是非常低的。
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　　针对这个问题，我分析了一下几个方面 ：
　　一  宇航员在月球上经历的时间及实际经历的温度。
　　月球昼夜周期是27.3天左右，白天和夜晚的时间都很长，登月的时间设定在月球正面白天向夜晚转变的时期，此时月球表面温度处于最高温127℃和最低温-183℃之间，相对较舒适的温度。而宇航员在月球上的时间最短21小时，最长75小时，没机会体验昼夜温差的急剧变化 ，所以只要抗住这个温度就OK啦。
　　二  宇航服的结构
　　宇航員都會穿着一身特別厚重的服裝，由较高技艺的缝纫工结合现代高科技制成，能给宇航员提供恒温，氧气和稳定气压的生存环境。宇航服共14层，大致分为三部分：贴近身体的液冷服，用于调节宇航员的体温；中间的加压服 ，产生压力持宇航员的身体不向外扩张；最外层的防热服；这种结构的宇航服对于宇航员在月球这段时期的温度是毫无问题的。
　　三  探测仪在月球工作时间及电气性能说明
　　探测仪需要长期在月球上工作，会经历整个月球昼夜，所以需要承受白天温度127℃，夜间降至-183℃的剧烈温差，众所周知电子器件只能在一定的温度范围内工作，温度过高或过低，都会造成电气参数的改变，使设备发生故障，而夜晚的月球，温度达-183 ℃，超出电气的工作环境，而储存温度环境就没这么高要求。所以在月球处于昼夜期间，探测仪会进入超低工作模式
　　结合上述三点，月球温差300度，探测器受不住，美国宇航员没事实属正常。
　　昨天没看新闻吗？美国上空间站的飞船还用假人做实验呢？别说几十年前带人蹬月。那只不过吓一吓当时的苏联。属政治阴谋加伪科枝。别忘念书时老师说过，如果没有地磁场，一切形式生命都不会存在。蹬月可是要离开地球的。不是着死吗？看看离地不远空间站人，谁敢脱离地球。就是吹牛。
　　月球基地昼夜温差大，主要原因是没有大气层和海洋来保温。地球上白天受热，因为有大气层保护，到了晚上热量不会立刻散去。地球上的海洋也有调节温度作用，太热可以吸收热量，太冷再释放热量。月球上都是岩石，吸收热量很少，晚上热量很快就散去。所以月球上昼夜冷热相差很大，白天最高达到150多度，晚上最低达到零下150.多度，差距就是三百多度。
　　美国的几次登月都是选在月球的清晨或傍晚，呆两三天就回去了，避开了正午和深夜的时间。所以不怕超高温和超低温。
　　月球车是无人驾驶，一举一动都是靠地球人员的指令。月球车建造发射都不易，所以一切都要慎重。一旦损坏，就无法维修。所以尽量避开正午的高温时段和深夜的低温阶段。