В межпланетной миссии космический корабль путешествует в глубоком космосе, где температура почти равна нулю градусов Кельвина, и вполне вероятно, что его электронные схемы будут необратимо повреждены. Как электронные схемы космического корабля согреваются?
Пространство в окрестностях Солнца не такое уж холодное, возможно, даже до Юпитера. Одна сторона космического корабля будет получать солнечный свет, в то время как сторона, защищенная от солнечного света, излучает в пустое пространство. Одним из простых решений этой проблемы является перевод транспортного средства в режим барбекю: транспортное средство медленно вращается, тем самым предотвращая перегрев одной стороны и переохлаждение другой стороны. Это не работает, если космический корабль должен делать что-то еще, но большую часть времени во время траектории от одной планеты к другой космический корабль не делает ничего другого.
В дополнение к режиму барбекю космические корабли используют широкий спектр пассивных и активных методов терморегулирования для борьбы с чрезмерным нагревом от Солнца и чрезмерным охлаждением из-за излучения в пустое пространство. К ним относятся
Внутренние обогреватели. В некоторых случаях космические корабли имеют электрические нагреватели, единственной задачей которых является преобразование электрической энергии в тепловую. В других случаях в таком устройстве нет необходимости, потому что одним из побочных продуктов вычислений и других видов использования электроэнергии является выработка тепла. Подумайте о том, как часто ваш ноутбук нагревается настолько, что вам приходится снимать его с колен.
Покрытия различного типа (например, высокотехнологичная краска). Краски могут вести себя по-разному в видимом спектре света, ближнем инфракрасном и тепловом инфракрасном диапазонах. Области космического корабля, которые номинально направлены на Солнце, могут быть покрыты краской, обладающей высокой отражающей способностью в видимой и ближней инфракрасной частях электромагнитного спектра. Области, которые номинально направлены в сторону от Солнца, могут быть покрыты краской, которая либо хорошо отражает, либо хорошо поглощает тепловое инфракрасное излучение, в зависимости от того, имеет ли космический корабль проблемы со слишком сильным охлаждением или слишком большим внутренним нагревом.
Многослойная изоляция (МЛИ). Когда на улице становится холодно, некоторые люди включают термостаты в своих домах. Другие отказываются от них, чтобы избежать высоких счетов за электричество. Эти другие люди просто используют больше одеял, чтобы комфортно спать ночью. Многослойная изоляция представляет собой высокотехнологичный слой из нескольких одеял.
Тепловые радиаторы. Для многих космических кораблей перегрев часто является более серьезной проблемой, чем переохлаждение. В некоторых случаях методы пассивного терморегулирования недостаточны для космического корабля, который имеет тенденцию перегреваться. В этих космических кораблях используются тепловые излучатели, специально предназначенные для излучения избыточной тепловой энергии в пустое пространство. Например, Международная космическая станция имеет очень сложную систему активного терморегулирования, в которой задействованы жидкости, циркулирующие между тепловыми радиаторами и корпусом МКС. В дополнение к механизмам циркуляции тепловые излучатели вращаются так, чтобы они находились близко к Солнцу. Этот поворот требует, чтобы связь между излучателями и корпусом МКС была достаточно сложной.
PM 2Кольцо
ооо