老美“登月”相机胶卷不仅有温度问题还有月亮没有大气问题

老美“登月”相机胶卷不仅有温度问题还有月亮没有大气的问题

一般人说登月相机胶片的耐受温度的问题指的是胶卷在地球上的正常工作的问题温度区间。但是，由于月亮上没有大气是真空零气压，而在真空零气压的条件下很多材料的物理性能都跟它们在地球上一个标准地球大气压的情况下有很大的不同的，因此，我们不可以假设登月相机胶片在月亮上的正常工作的温度区间跟在地球上是一样的。

我写这个帖子来解释一下为什么登月相机胶片在月亮上的正常工作的温度区间跟在地球上可能是不一样的。

制造胶卷的材料主要是各种“酯”和“聚合物”，但是各种纯“酯”和“聚合物”本身是不能用的，胶卷是以它们为主要原料跟其他各种玩意儿混合而成的，那些其他各种玩意儿与各种“酯”和“聚合物”的混合物就是胶卷，各种材料的适当的比例就是胶卷的配方，英文叫“formula”，它们的混合使最终的产品胶卷获得强度、弹性和韧性，当然还有热特性等等。

老美“登月”相机用的胶卷是柯达生产的，柯达胶卷的配方“formula”，我当然是不知道的。不过这个登月相机用的胶卷不是一般游客用的135转轮式的胶卷，而是“sheetfilm”，是早期摄影用的“干板”（基本上就是玻璃板）的现代化，但是所用原材料是一样的，都是某种“酯”和“聚合物”跟其它化工产品的混合物。

这就跟用面粉做面条差不多，面条的配方“formula”是面粉和水，面粉和水的不同比例的混合，也就是说用不同的配方就会有不同的面条，不同的强度、弹性和韧性等等。

用“酯”和“聚合物”制造的产品，比如说胶片，为了胶片有适当的柔韧性，就跟为了面条有柔韧性需要在面粉里加水一样，胶片里也含有比较“稀”的成分，这类成分的挥发性比“酯”和“聚合物”强很多，就跟面里的水的挥发性比面粉强很多一样。

我不知道柯达胶卷的配方“formula”，也就不知道柯达到底用的比较“稀”的成分究竟是什么东西。但是，一般说来，如果需要最终的混合物的产品柔韧性好一些，或者比较“稀”的成分比例增大，或者所使用的比较“稀”的成分就要比较更“稀”一些，而这比较更“稀”一些就往往意味着挥发性比较更强一些。反过来，如果需要最终的混合物的产品比较硬或脆一些，所使用的比较“稀”的成分就要比较不太“稀”一些，而这比较不太“稀”一些就往往意味着挥发性比较更弱一些。因此，即便是在地球上，由于这类“稀”的成分的挥发，时间长了胶片也会“干”而柔韧性降低，以至于最终硬化。

水在气压降低时沸点会随着降低，汽化点也会随着降低，也就是说挥发性会随着增强，随着气压降低到 612 Pa 时，0°C 的水就汽化了。因此，如果你把一碗水放进一个低压室，然后开始抽真空，由于水的温度高于零度，当你抽真空的低压室的气压接近612 Pa 时，那碗水就会沸腾蒸发气化，最后碗里剩下的是冰。标准大气压是 101,325 Pa，真空是 0 Pa，因此，在 612 Pa 气压以下就没有液体水了，那时只有固体和气体水。

想象一下在气压低于 612 Pa 气压或月亮上的真空零气压的条件下维持一根面条的像在地球上一样的柔韧性吧，按照地球上的维持面条柔韧的条件，我们就必须维持面条里的水分不凝固，也就是面条的温度在零度以上，可惜的是这时面条里的水就汽化了，也就是说在真空零气压和维持水的在地球上的液态温度两个条件同时满足的时候，水早就汽化了，面条也就不存在了，这是由面条里的比较“稀”的成分是水决定的，如果用油也许会好一点。

既然说到“油”就说几句太空里真空零气压的条件是不适合液体的，比如说卫星或飞船上如果有活动的部件，大家知道活动的部分一般都是需要润滑的，卫星或飞船上的活动部分的润滑都是用粉末状态的固体。

我不知道柯达胶卷的配方“formula”，也就不知道柯达胶片里的那些“稀”的成分的挥发性，特别是在真空零气压条件下的挥发性，但是它们的挥发性也会随着气压降低而增强是没有问题的，而且在月亮上的真空零气压的条件下的挥发性是最强的。因此，知道柯达胶卷配方的人应该知道柯达胶卷是否可以在月亮的真空零气压和月亮上的温度条件下正常工作。

所以，可以想象在真空中气压为零的月亮上，维持胶片的柔韧性不仅仅是一个温度的问题，还是气压的问题，或者说维持胶片的柔韧性需要有一定的温度，也就是说温度不能太低，如果在月亮上的胶卷达到了在地球上的正常工作的温度，也就是说在月亮上胶卷的温度处于在地球上的正常工作温度区间之内，这就好比上面说的在月亮上的面条达到地球上维持柔韧的水是液态的温度 0°C 一样，那么这时在月亮上的真空零气压和地球上胶卷正常工作的温度两个条件同时满足的时候，胶片里的那些“稀”的成分很可能就挥发了，或者挥发掉一部分，导致胶卷不能正常工作。

因此，由于月亮上没有大气，月亮上是真空零气压，所以，登月相机胶片在月亮上的正常工作的温度区间跟它在地球上的正常工作的温度区间完全可能是不一样的，甚至相差很大。

所以，这里大家以柯达胶卷在地球上的正常工作的温度区间为标准计算老美“登月”相机在月亮上的温度可能是无的放矢，因此意义不大，或根本没有意义。

最后，我说一下这里大家计算老美“登月”相机温度的平衡理论：

平衡时，月球放热功率=吸热功率（太阳辐射功率）=1376W/M2

我以为这是不完整的，因为这里说的“月球放热”其实是“月球表面放热”，所以，我就指出了还应该考虑月亮表面向月亮内部传导的热。

但是-qiasini-说我：“你小子啊~别被计算下着，这都是小学算术，套公式即可~有些物理概念不清的地方，问问老J即可”

看了这话咱可是伤心死了，咱脆弱的神经受到了前所未有的巨大的打击。呜～～～～～～～咱痛哭流涕泪流满面

老J说什么呢？

jerrytao说：“石头不象金属，石头的热传导很慢的，可以忽略。”

不错，石头热传性能不如金属，可是这里比较的不是石头和金属，这里比较的是石头的“传导”的传热方式传的热跟石头的“辐射”的传热方式传的热。

虽然大家都知道月亮上没大气，因此月亮表面对阿波罗宇航员胸前挂的相机的传热方式只能是“辐射”方式，但是我以为大家并对“没大气”这三个字究竟意味着什么没有概念。

所以，我不得不提醒大家一下：“没大气”这三个字究竟意味着“真空”！

因此，我要学着jerrytao说：“真空不象石头，石头的热辐射很小的，可以忽略。”

为什么呢？

我请大家想象两个真空保温瓶，一个就是标准的真空保温瓶，二个是把标准的真空保温瓶的真空部分灌了石头的保温瓶，这两个保温瓶的保温原理的差别就是同样厚度的真空的热辐射与同样厚度的石头的热传导之间的差别。

大家说说看，那个保温瓶的保温性能更好一些？

标准的真空保温瓶呢？

还是把标准的真空保温瓶的真空部分灌了石头的保温瓶呢？

最后顺便说几句真空保温瓶，虽然真空保温瓶往往是镀银的一减小辐射，但是我以为镀银的那部分保温贡献上不大的，因为一旦真空保温瓶漏气了，它的保温性能就基本上消失了。所以，考虑到老美阿波罗“登月”宇航员胸前挂的照相机与月亮表面至少有1米5的真空距离。大家想想看，当然除去镀银部分，1米5的真空相当于多少层真空保温瓶呢？

唉，说清这么点事儿需要这么累吗？