Лучше ли черно-белые полосы, чем равномерный серый цвет, для контроля температуры?

В: Какого цвета космический корабль?

A: Черно-белое и (инфракрасное) красное повсюду .

Несколько ответов и комментариев о том, почему первые несколько спутников Европы были такими стильными? Почему ярко выраженное чередование белых и черных полос? содержат такие фразы, как «тепловой контроль».

Это было еще до того, как причудливые материалы могли одновременно иметь как высокую тепловую инфракрасную эмиссию, так и высокое альбедо видимого света . (см. ответы на вопрос «Почему РИТЭГи разного цвета? »)

Но я не понимаю, почему чередование высоких/низких и низких/высоких ( ϵ / а ) † полоски были бы лучше, чем просто намазать слой серой краски. У них тогда просто не было серой «космической краски», и поэтому полосы были обходным путем? Или были ли какие-то тепловые или другие преимущества для космических полетов или испытаний, которые полосы имели по сравнению со сплошным серым цветом?

† ϵ я р / а в я с будет парами теплового инфракрасного излучения и альбедо видимого света, хотя это не должно быть простым соотношением. Чтобы найти уравнение, использующее эти данные, найдите на этом сайте « температуру сферической коровы ».

Бессовестно вырезано из изображений в этом вопросе и ответе (ах) :

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

На других спутниках, таких как Explorer 3, отражающие оксидные полосы поддерживают среднюю внутреннюю температуру в разумных пределах; 30 и 100 градусов по Фаренгейту.

Более качественную архивную версию видео можно найти здесь.

Не думаю, что смогу дать полезный ответ на этот вопрос. Ситуация значительно изменилась за последние полвека или около того, и требования к покрытиям космических аппаратов стали более сложными. Что я сделал, так это добавил абзац о новых проблемах с покрытием к моему ответу на исходный вопрос.
@Vince49 спасибо! Я думаю, что это другое - достаточно вопрос, который следует задать здесь отдельно.
Чистое предположение, так что это не ответ, но: что, если у меня есть одна краска с меньшим коэффициентом излучения, чем мне нужно, и другая с большей, и по какой-то причине их смешивание для получения нужного мне коэффициента излучения не сработает. Точно так же, может быть, у меня есть поверхность без покрытия и одна краска, но та же проблема: одна излучает больше, чем мне нужно, а другая меньше. Фактический ответ в этом направлении объяснил бы, например, почему две краски нельзя смешивать. Хотел бы я знать, отличный вопрос.
@WayneConrad, теперь мы говорим! Уравнение равновесной температуры, которое я аппроксимировал здесь, слишком простое. Он не принимает во внимание 1) что только освещенная солнцем сторона получает солнечный свет, но обе стороны излучают и 2) когда-нибудь объект войдет в затмение, когда он также будет только излучать, и, возможно, эти скорости и рабочие циклы важны.
@WayneConrad Для моего простого уравнения
Т ∼ ( ( 1 − а в я с ) е я р я С ты н 4 о ) 1 / 4
любая пара ( 1 − а ) / е "=" с о н с т дает ту же температуру, но на самом деле, возможно, важна дополнительная степень полосок fredome.
Даже если их смешивание дает промежуточную излучательную способность, я могу себе представить, что легче настроить излучательную способность во время тестирования, добавляя больше белых или черных участков по мере необходимости, чем смешивать новую партию серого с немного другим составом.
@AntonHengst У меня есть предчувствие, что это ключ к этому, выбор / настройка рабочего цикла позволяет выполнить точную настройку после характеристики свойств каждой пленки.
Взгляните на ретропак капсулы Mercury в NASM, он тоже великолепно полосатый data4.primeportal.net/space/miles_lumbard/mercury_retro_pack/…
@OrganicMarble они прекрасны! увеличение каждого из них является напоминанием о том, как выглядели технологии в то время (провода, разъемы и т. д.) и «детали ручной работы», сделанные, потому что все было новым, и в то время не было стандартных производственных инструментов для космических кораблей. На data4.primeportal.net/space/miles_lumbard/mercury_retro_pack/… глядя на большое круглое отверстие в центре, кажется, что черные полосы были покрыты распылением, поскольку края в определенных областях становятся размытыми. Наверно задам вопрос про теплозащитный экран...

Ответы (1)

Вот мое мнение - я бы приветствовал дальнейшие мысли о том, что я сделал неправильно.

Практика дизайна

При выборе теплового дизайна необходимо обращать внимание на то, насколько хорошо известны свойства материала. например, лучше выбрать хорошо известный или стабильный параметр, а не тот, номинальные свойства которого в самый раз.

Я бы не был настолько смел, чтобы заявить, что это критерии, которым следовали ранние дизайнеры (60-е/70-е годы), хотя я так часто сталкивался с этим в свои ранние дни (в 90-х), что это кажется правдоподобным.

Типы красок

Есть черные краски (в наши дни), которые очень стабильны с точки зрения времени жизни альфа/эпсилон. Ранние белые краски, по крайней мере до 90-х, деградировали в альфа-канале под УФ-освещением с 20% до, кажется, 40%. Однако я не знаю, насколько хорошо это было известно в 60-х годах. Я ничего не знаю о серых красках, хотя не вижу привлекательной идею смешивания разных оттенков для каждой миссии.

фильм

Это не всегда краска! Иногда это пленка - земной аналог липкого пластика. Кроме того, я думаю, что такие же свойства стабильности пигмента применимы к краскам.

Синтез

Хорошо, это не совсем сходится, но кажется правдоподобным, что черный и белый были выбраны, поскольку они были доступны и считались хорошо понятыми.

Комментарий @Anton Hengst о гибкости в тестах тоже звучит правдоподобно. В наши дни мало что можно было бы урезать на этапе термовакуумных испытаний, но это вполне могло быть более общим ожиданием в 60-х годах.

Лучше ли черно-белые полосы, чем равномерный серый цвет, для контроля температуры?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v