航天员的太空食材如何保鲜？太空冰箱三大“黑科技”为你划重点

最近刷屏的航天员“吃播”，真“香出圈”！可你知道，航天员餐桌背后藏着多少“硬科技”吗？在太空烤箱忙着出餐之前，还有太空冰箱在默默守护食材新鲜。青年科技工作者、上海理工大学能源与动力工程学院教授王子龙一直致力于我国航天冰箱的技术升级，提出基于珀尔贴效应的半导体制冷技术的无压缩机制冷方法，攻克了太空冰箱面临的高效冷源、精准控温、微重力传热三大难题，保障航天员在轨食品存储的安全。

无压缩机制冷：从“相变”到“半导体”

地球上的冰箱靠压缩机工作，通过制冷剂“液态—气态”的相变带走热量。但在太空失重环境中，液体和气体根本“分不开”，传统制冷就行不通了。科研人员于是换了思路——采用半导体片来提供冷量，只需通上直流电，就能在没有压缩机、没有制冷剂的情况下，打造微重力环境下可用的冷源系统。

控冷均匀：多孔导热，防止“局部冻伤”

半导体制冷片虽然能在太空环境下实现无压缩机制冷，但它的面积较小，制冷区域非常集中。这样一来，冷板表面就容易出现温度分布不均的情况——有的地方过冷，而有的地方相对偏热。局部温度过低不仅会导致结冰、结露，还可能使食材因“冻伤”而失去新鲜度，甚至影响航天员的食品安全。

由于微重力环境中没有重力作用，冰或霜一旦融化，并不会像地面上那样顺着表面往下流，而是会形成漂浮的微小水珠。这些水珠如果飘散到冰箱外部，就可能进入航天器舱内的电子设备或精密仪器区域。一旦水分接触到电路、传感器或控制系统，就有可能引发短路、腐蚀或信号失真，对航天器在轨运行的安全造成潜在威胁。

为此科研团队引入了多孔导热基质板，像铺了一层“冷量分配网”，能迅速把冷量均匀扩散到整个冷板表面，避免局部过冷。

划重点：这是在“制冷片→ 冷板”之间实现温度均匀化。

微重力高效传热：结构优化，让每一口都安全新鲜

在微重力环境下，冰箱内部的冷量很难像地球上一样通过空气自然流动来传递。在地球上，空气会因温差产生对流，把冷量带到冰箱各个角落，让食物均匀受冷。但在太空失重环境中，空气几乎不会流动，冷量无法自然扩散，这就可能导致冰箱内部某些位置过冷，而另一些位置温度偏高，食物保存不均衡。

为了解决这个问题，科研团队对冰箱内部结构进行了优化，设计了合理的气流通道，让冷量能够更加均匀地覆盖整个存储空间。这样，无论食材放在冰箱的哪个角落，都能保持在稳定、安全的温度区间，既保证了食品新鲜，也确保了在轨操作的可靠性。

划重点：这是在“冷板 → 冰箱内部空气与食物”之间实现温度均匀化。

中国航天的细节里全是让人安心的硬科技，为科研大佬们点赞！ （光明网记者 王若昕）

内容来自：科学报国正当时