Почему блоки последовательного шунтирования МКС не находятся внутри?

Недавно Тим Пик и Тим Копра совершили выход в открытый космос, чтобы заменить вышедший из строя блок последовательного шунтирования, своего рода электрический регулятор для солнечных панелей, находящийся снаружи МКС.

Почему эти электрические коробки не находятся внутри МКС, что значительно облегчило бы их замену?

Ответы (1)

Вкратце : электрическая и пожарная опасность. Из «Вариантов, изученных для управления рисками поражения электрическим током на солнечной батарее космической станции при замене блока последовательного шунтирования» (PDF), где немного поясняется, что такое SSU:

Струны солнечной батареи США на Международной космической станции подключены к последовательному шунтирующему устройству (SSU). Задача SSU состоит в том, чтобы шунтировать или закорачивать избыточный ток от солнечной батареи таким образом, чтобы выходной ток обеспечивался достаточным для поддержания напряжения на шине 160 В, одновременно удовлетворяя потребность в мощности нагрузки и перезаряжая батареи.

Если блоки SSU выйдут из строя, когда солнечный свет попадет на солнечные панели станции, это может представлять значительный риск для кого-либо или чего-либо рядом с ними:

Напряжение холостого хода холодных гирлянд солнечных батарей может превышать 320 В, а теплые гирлянды солнечных батарей могут питать короткое замыкание с общим уровнем тока более 240 А.

Вот почему Тиму Пику и Тиму Копре пришлось производить замену неисправного СБУ, когда станция находилась в тени Земли и ток через блоки не шел, и поэтому они должны были работать быстро:

введите описание изображения здесь

Нормированный ток короткого замыкания, я с с , по сравнению с орбитой солнечной β угол (угол между плоскостью орбиты и линией Земля-Солнце). На этом рисунке вектор скорости Международной космической станции (МКС) совмещен с осью МКС + x.

Если такие блоки будут установлены внутри станции с кислородом в пригодной для дыхания атмосфере, помимо опасности поражения электрическим током из-за высокого тока и напряжения, они также могут представлять опасность возгорания в случае короткого замыкания любого из них. И, как вы понимаете, прокачивая через них до 76 800 Вт, они бы тоже изрядно грелись, так что тоже есть веская причина переместить их далеко вдоль главной фермы станции и подальше от жилой и экспериментальной зоны, вот почему Тим Пик и Тим Копра потратили так много времени на перевод во время их выхода в открытый космос, чтобы добраться до подразделения.

Чтобы добавить к этому, SSU является первым из многих блоков преобразования энергии между необработанной энергией, собираемой солнечными батареями, и преобразованной мощностью постоянного тока, подаваемой в системы МКС. Имеет смысл держать как можно больше этого оборудования для кондиционирования вблизи источника.