Биологические, космические воздействия и их характеристики
Рефераты >> Биология >> Биологические, космические воздействия и их характеристики

Среди насекомых наибольший вред причиняют термиты - «белые муравьи», которые повреждают материалы и изделия, расположенные на пути к пище, месту окукливания и строительства гнезд.

Наличие щелей, углублений и других укрытий может привлекать насекомых. Шероховатая поверхность удобна для их передвижения. На холодные предметы насекомые не садятся, а теплые их привлекают.

2. Космические воздействия и их характеристика

Космические воздействия характеризуются совокупностью воздействий космической среды, к которым относятся: глубокий вакуум, невесомость, температура, электромагнитные и корпускулярные излучения, наличие метеорных частиц, магнитных и гравитационных полей и др.

При изучении параметров космических условий выделяют три среды: межзвездную, межпланетную, атмосферу планет и их спутников.

Межзвездная среда состоит из межзвездного газа и мельчайших твердых частиц пыли, заполняющих пространство между звездами в галактиках. Межзвездная среда вблизи Солнца переходит в межпланетную среду.

Межпланетная среда заполняет пространство между планетами Солнечной системы. Она состоит из ионизированных атомов водорода и атомов гелия (90 и 9%). Наибольший интерес представляет для нас атмосфера Земли и ее внешняя часть - экзосфера.

Изменение параметров атмосферы Земли с высотой выглядит следующим образом, таблица 1.

Таблица 1 - Изменение параметров атмосферы Земли с высотой

Высота, км

Давление, Па

Температура, К

Концентрация частиц, см-3

Характеристика вакуума

Уровень моря

1,33∙105

293

2,7∙1019

-

200

8,5∙10-5

1200

7∙109

Глубокий

500

4∙10-7

1600

2,5∙107

Глубокий

1000

4∙10-9

1600

1,5∙105

глубокий

10000

2,5∙10-10

15000

1∙103

сверхглубокий

В космических условиях все факторы действуют на фоне глубокого вакуума, что ускоряет протекание различных физических процессов. В космическом пространстве любой материал выделяет газы и пары, примеси и добавки, аскорбиновые кислоты на поверхности и в объеме.

Космический вакуум вызывает сублимацию поверхностных слоев материалов ЭА, т.е. с течением времени происходит уменьшение исходной толщины. Например, пластины Zn или калия за год уменьшаются за счет сублимации на 0,1мм при температуре поверхности 100-150С. Если использовать Al, Si, Cu, Ni, и Br., то для получения такого же результата, необходимо Т = 750-1000.

Потери полимерных соединений происходят главным образом за счет разложения в более простые летучие вещества. Массопотери некоторых материалов достигают 2% при циклическом изменении температуры 90-120С и облучении Солнцем.

В результате происходит изменение теплофизических и диэлектрических характеристик материалов. Теплообмен может осуществляться только за счет излучения. Затруднена теплопередача за счет соприкосновения, из-за микронеровности и вакуумных промежутков между ними. В среднем падение температуры воздуха с высотой составляет примерно 0,56° на каждые 100 м вертикального подъема.

В тропосфере температура воздуха уменьшается на 4-8° на каждый километр высоты. Если летом у земли температура +20 - + 30°, то на высоте 3-4 км температура около 0°, а на высоте 9-11 км достигает минусовой температуры 40-50°.

На рисунке 1 указаны значения температуры в зависимости от высоты, принятые в качестве международного стандарта. Этими значениями пользуются для расчетов и сопоставления данных. На этом же рисунке для того случая, когда необходимы более точные сведения о температуре, приведены зависимости температуры от высоты над уровнем моря для субтропической зимы, умеренного лета и тропического лета.

Рисунок 1 - Стандартная температура атмосферы:

1—умеренное лето; 2—тропическое лето; 3—международная стандартная атмосфера; 4—субарктическая зима.

На рисунке 2 приведены значения плотности воздуха в зависимости от высоты над уровнем моря.

Представляют практический интерес для проектирования аппаратуры средние значения относительной и абсолютной влажности в атмосфере в зависимости от высоты над уровнем моря. Эти зависимости приведены на рисунке 3.

Тропосферу от стратосферы отделяет переходная область протяженностью 1 — 3 км, называемая тропопаузой. Ее высота над земной поверхностью зависит от географической широты места .

У экватора температур а в тропопаузе на высоте 16—18 км равна примерно 70—80°С; у полюсов высота тропопаузы равна 3—6 км и температура в ней значительно выше.

Над тропопаузой начинается стратосфера. В отличие от тропосферы, где температура в основном регулируется турбулентным перемешиванием воздуха в стратосфере регулятором температурного режима является лучевой теплообмен. Стратосфера простирается до высоты 60-70 км.

Самые верхние слои атмосферы, расположенные за стратосферой, называются ионосферой. Молекулы воздуха этих слоев сильно ионизированы.

Нижний слой ионосферы, лежащий на высоте 70-90 км (слой Д), образован ионизацией излучением хромосферы, а расположенный на высоте 90-100 км (слой Д) - рентгеновским излучением короны Солнца.

Зависимость температуры от высоты в верхних слоях атмосферы, если взять некоторые средние значения, вырисовывается в следующем виде: начиная с высоты 11 км, температура остается постоянной примерно до 20 км и равной -560С. Затем на высотах 20—50 км наблюдается повышение температуры за счет интенсивного поглощения ультрафиолетового солнечного излучения слоем озона, распо­ложенного на этих высотах.

На высоте около 50 км температура атмосферы достигает примерно +70° С. Далее начинается новое понижение температуры. На высоте 80-100 км температура падает примерно до -60° С и затем неуклонно повышается, переходя в область положительных значений.

Это повышение температуры связано с бомбардировкой земной атмосферы космическими частицами и с солнечной радиацией.


Страница: