Почему первые спутники выпускались с полированной «зеркальной» поверхностью?

Многие/большинство ранних искусственных спутников представляли собой сферы с зеркально отполированными внешними поверхностями.

Я предполагаю, что для более низких орбит сферическая форма минимизировала лобовое сопротивление, а также упростила анализ и интерпретацию скорости распада, поскольку это было важно понять в первые дни.

Но металл мог быть шероховатым, анодированным или даже окрашенным, а не зеркальным. Было ли это сделано из соображений видимости и оптического слежения? Или это было сделано из соображений терморегулирования, когда коэффициент излучения в видимом диапазоне определял поглощение тепла, а в ИК-диапазоне определял излучение? Или по другой причине, или вообще без особой причины, кроме эстетики?

Я ищу ответ, поддерживаемый источником, который соответствует замыслу дизайна в то время .

Ниже «Спутник-1 », «Луна-1 » и «Авангард-1 » .

Спутник-1 Луна-1 Авангард-1

Изучение «эстетического» ракурса, рендеринга «Авангарда-1 » в сравнении с диско-зеркальным шаром :

визуализация Авангард-1 дискотека зеркальный шар

Ответы (1)

Согласно официальной истории НАСА, Vanguard предназначался для обеспечения видимости и теплового контроля.

(Смелая шахта)

Осенью 1955 года Тоузи сделал некоторые из первых расчетов, применив свои знания в области оптики , чтобы гарантировать, что защитные покрытия на внешней стороне ракеты-носителя и на корпусе спутника будут иметь достаточную отражательную способность, чтобы позволить телескопическое наблюдение за курсом ракеты. это поднялось, а затем оптическое обнаружение и отслеживание спутника в космосе. Шах предпринял «тепловой расчет», то есть расчеты ожидаемых температур в различных точках орбиты спутника, в темноте и при дневном свете, подбор оптимальной толщины материалов покрытия, чтобы подчеркнуть их способность излучать солнечное тепловое излучение,и методы защиты поверхности спутника от загрязняющих веществ, таких как сажа, которые в конечном итоге могут привести к повышению температуры спутника. Хасс разработал методы нанесения последовательных поверхностных покрытий: золотое покрытие, хром, испаряющийся в пар и осаждаемый в качестве грунтовки, оксид кремния в качестве барьера, тонкий слой напыленного алюминия для придания зеркального блеска. отделка и, наконец, пленка оксида кремния для контроля испускаемого излучения. Драмметр и Шах были главными ответственными за разработку симулятора солнечного света с угольными дугами в качестве источника света высокой интенсивности. Через окна в большом цилиндрическом вакуумном резервуаре, в котором покрытая сфера находилась в течение двух или трех дней испытаний, искусственный солнечный свет падал на спутник. s поверхность и косвенно нагревают внутреннюю чашу инструментов. Измерения эффектов предоставили средства для определения наиболее подходящего материала и требуемой толщины слоя. Лагоу выступал в качестве советника и наблюдателя за всеми этими операциями. Каждый человек, занимающийся контролем температуры, работал в тесном контакте друг с другом.

Святая гранола! Я понятия не имел, что поверхности такие сложные; это действительно увлекательная вещь! Я предполагаю, что окончательный SiO2 поверх испаренного алюминия работает так же, как алюминизированные стеклянные зеркала с обратной стороны работают на радиаторах современных космических кораблей, как упоминалось в этом проницательном комментарии .
Внешний слой оксида кремния был нанесен для защиты отражающего покрытия. На самом деле покрытия были нанесены Аланом Брэдфордом, который в то время работал на доктора Хасса.
@ Vince49, так что вы верите утверждению в цитате «... и, наконец, пленка оксида кремния для контроля испускаемого излучения». неправильно/ложно? Это только предположение или можно источник? Я думаю, возможно, что в то время технология космических кораблей считалась довольно секретной, и детали могли быть запутаны. В то же время напыленный оксидный слой может быть слишком тонким (физически или оптически), чтобы вести себя так же (с точки зрения эмиссии), как те толстые стеклянные слои, с которыми я связался.
Привет угу. Это не предположение. Некоторые члены группы доктора Хасса позже работали на меня.
Я не смог завершить комментарий выше из-за 5-минутного правила редактирования. Покрытия были сделаны под руководством доктора Хасса, в основном в Ft. Белвуар, штат Вирджиния, в районе, который позже стал Лабораторией ночного видения. Процитированный отрывок верен в целом, но не в некоторых деталях. Например, слой хрома наносится перед золотом для прилипания. В наши дни обычно титан, а не хром, осаждается перед слоем золота для улучшения адгезии.
@uhoh, я работаю над тем, чтобы предоставить вам информацию об изначальном назначении покрытий. Один из первых игроков все еще работает неполный рабочий день, и я только что отправил ему электронное письмо. Пожалуйста, зайдите через несколько дней.
Похоже, вы должны быть в состоянии опубликовать очень авторитетный ответ! С нетерпением жду этого.
@ Vince49 О, Cr или Ti определенно часто используются в качестве адгезионного слоя перед Au. Хотя это не упоминается первым, в абзаце указано, что оно используется в качестве «учебника», что может означать (по крайней мере, для меня) перед золотом. Таким образом, хотя формулировка несовершенна, я думаю, что она все же может соответствовать тому, что Cr применяется до Au. В любом случае, спасибо за вклад! Должно быть, это было действительно захватывающее время! :-)
Я тоже думаю, что это было захватывающее время. Из того, что они рассказали мне позже, я полагаю, что участвовавшие в этом ребята считали эту работу своим выдающимся произведением. И я бы согласился. Vanguard был вторым спутником, запущенным в США, и первым в истории спутником на солнечной энергии!
Почему первые спутники выпускались с полированной «зеркальной» поверхностью?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v