Почему космический телескоп Хаббла продули газообразным азотом?

Википедия утверждает, что

Телескоп нужно было держать в чистом помещении, включить и продуть азотом до тех пор, пока запуск не будет перенесен.

Космические аппараты всегда хранятся в чистом помещении. Мой вопрос в том, почему он должен продуваться азотом?

Будет ли хорошей идеей хранить его в вакуумной камере вместо чистой комнаты?

К сведению, космические корабли не всегда содержатся в чистых помещениях.

Ответы (1)

Азот является относительно инертным двухатомным (N 2 ) газом, но это также важно, в то время как есть другие газы, которые отказываются реагировать ни с чем, например, с гелием, азот дешев, поскольку часто является побочным продуктом промышленных процессов. Он также часто легко доступен в научных учреждениях в жидкой форме как чрезвычайно эффективный хладагент, который не повреждает электронное оборудование и не оставляет цветных пятен на оптическом оборудовании.

Поскольку он относительно легкий (атомный номер 7 в периодической таблице элементов), он также довольно хорошо расширяется во всех направлениях и вытесняет любые примеси, которые могут оставаться в воздухе во взвешенном состоянии. Он также нетоксичен, не вызывает коррозии, негигроскопичен, бесцветен, не имеет запаха и вкуса, вытесняет кислород (O 2 ) и значительно снижает пожароопасность и окисление.

Т.е. это стандартный промышленный метод замены опасной или нежелательной атмосферы инертной сухой атмосферой путем вытеснения или разбавления.

Однако в случае с телескопом Хаббл причина также описана в той же статье в Википедии чуть позже:

Кожух из многослойной изоляции поддерживает стабильную температуру внутри телескопа и окружает легкий алюминиевый корпус, в котором находятся телескоп и инструменты. Каркас из графито-эпоксидной смолы внутри корпуса надежно удерживает рабочие части телескопа.

Поскольку графитовые композиты гигроскопичны, существовал риск того, что водяной пар, поглощенный фермой в чистом помещении Lockheed, позже выразится в космическом вакууме; инструменты телескопа были бы покрыты льдом. Чтобы снизить этот риск, перед запуском телескопа в космос была проведена продувка газообразным азотом.

Это также должно ответить на ваш последний вопрос о хранении космического телескопа Хаббла в вакуумной камере. В то время как вакуумная камера может предотвратить загрязнение воздуха, просто высасывая из него всю атмосферу, этот процесс не очистит его от возможных молекул воды, собирающихся на гигроскопичной многослойной изоляции и вокруг нее, если они начнут конденсироваться. Также довольно трудно найти вакуумную камеру, достаточно большую, чтобы вместить весь телескоп, а неисправность ее насоса может привести к внезапному выбросу воздуха, повреждению телескопа и его кожуха.

В отличие от вакуумной камеры, использование азота приводит только к незначительному изменению атмосферного давления, когда персонал, работающий с ним, может получить доступ к среде чистого помещения, в которой он хранился. Им также не потребуются дорогие и громоздкие скафандры, а любые поставляемые Oxygen костюмы для опасных сред (HEV) отлично подойдут для таких задач.

В вакууме давление паров воды снижается. Любая оставшаяся вода будет находиться в газообразной форме (и в конечном итоге выкачиваться вакуумным насосом), а не в виде конденсата.
@Hobbes Не обязательно, он также может замерзнуть в местах, где вы не хотите, чтобы он находился внутри корабля, где он термически защищен (подойдет тень, достаточно удаленная от источника излучаемого тепла), или посредством сублимационного охлаждения или на криоохлаждаемых поверхностях. Дело в том, что вы не хотите нести с собой погоду (как, по-видимому, сделала Гайя). И смягчение последствий после выхода на орбиту может быть сложной задачей, не каждую поверхность можно безопасно обжечь, особенно детали, которые были тщательно спроектированы, чтобы избежать термоциклирования или чувствительны к тепловому расширению и другим механическим или даже электрическим повреждениям. ;)
@Hobbes Извинения, по-видимому, Гайя не пострадала от ухудшения рассеянного света из-за льда , но позже было обнаружено, что наиболее вероятной причиной являются отслоившиеся волокна от ее MLI . Признаюсь, я не следил за этим и предположил, что тогдашнее рабочее предположение было истинным виновником. По-видимому, нет, но это было рассмотрено, поэтому я считаю, что водяной лед потенциально может быть проблемой, и есть смысл убедиться, что его нет.
Если вы храните что-то мокрое в вакууме достаточно долго, в конце концов оно полностью высохнет. Здесь у нас будет вакуумная камера с комнатной температурой, так что сушка будет намного быстрее, чем на орбите в тени. Основная причина отказа от использования вакуумной камеры заключается в том, что это гораздо больше хлопот, чем нужно просто высушить что-либо. Сухой инертный газ стоит на порядки меньше, чем вакуум.
Почему космический телескоп Хаббла продули газообразным азотом?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v