Роверы Yutu используют RHU, чтобы согреться и пережить двухнедельные лунные ночи, все остальные марсоходы также используют ядерный материал (кроме Sojourner), но марсоход Zhurong использует новую технологию хранения-нагрева, основанную на экзотическом углеводороде, который нагревается во время днем и отдает тепло ночью.
У Китая есть намерения выполнить миссию по возврату образцов на Церере, приземлиться на некоторые другие астероиды, и он рассматривает возможность посадки на Каллисто вместе с орбитальной миссией. Я понимаю, что эти направления получают на порядок меньше солнечной энергии, чем Марс.
У меня вопрос, насколько мы можем растянуть эту технологию? Будет ли это просто вопросом увеличения солнечных панелей? Имея меньше научных инструментов? Можно ли это также адаптировать для более длинных ночей? Есть ли у нас в настоящее время реальные альтернативы RHU для обогрева в наземных миссиях за пределами Марса?
Использование химических аккумуляторов тепла имеет большой потенциал.
Обычно они работают за счет материала, который поглощает тепло в течение дня (или когда это возможно иным образом), а затем медленно отдает это тепло ночью (или в другой холодный период), чтобы предотвратить слишком низкие температуры для чувствительного оборудования.
Это накопление тепла обычно достигается за счет использования относительно большой энтальпии плавления, когда химическое вещество выделяет много тепла при переходе в твердое состояние без фактического падения температуры во время фазового перехода. Точно так же, как вода выделяет больше тепла при охлаждении от 0 °C (вода) до 0 °C (лед), чем выделяет при охлаждении горячей воды при 82 °C этой холодной воде при 0 °C.
К сожалению, вода сама по себе не является хорошим кандидатом, так как она плавится/замерзает при неудобно высокой температуре, и существует эта досадная проблема, заключающаяся в том, что она расширяется с большой силой при замерзании.
Обратите внимание, что этот процесс можно использовать и в обратном порядке. Можно использовать фазовый переход при плавлении твердого тела, чтобы поглотить много тепла без нагрева, тем самым обеспечив значительное охлаждение. Луноходы Аполлона (лунные багги) использовали восковые блоки в качестве охлаждающих тепловых конденсаторов. Сколько воска на Луне? (лунные вездеходы)
Итак, на ваш вопрос:
Последний пункт немного проблематичен. Бесполезно хранить тепловую энергию на Титане, где у вас никогда нет источника тепла для поглощения. Ни в основном в глубоком космосе за Марсом, где нет горячей стороны теплового цикла, ни в основном в глубоком космосе около Солнца, где нет холодной стороны цикла.
Это в основном используется на солнечном расстоянии Венера-Земля-Марс, где общее солнечное тепло находится в правильном диапазоне, но разделено на неудобно жаркие и холодные периоды из-за «Дня» и «Ночи».
посмотрим
посмотрим