האתגרים של תקנה תרמית ב- Spacecraft הפעלה ליד Gas Giants

חלל האוורור קרוב לענקי גז כגון צדק ושבתאי נתקלים בחלק מהסביבות התרמיות התובעניות ביותר במערכת השמש.בניגוד לתנאים היציבים יחסית ליד כדור הארץ או ונוס, כוכבי הלכת הקולוסאליים הללו מייצרים חגורת קרינה אינטנסיבית, ⁇ טמפרטורה קיצונית, ושדות מגנטיים חזקים שמאתגרים אפילו את מערכות הבקרה התרוממות ביותר, שמירה על כלי לוחמת בתוך חלונות התפעוליים שלהם - לעתים קרובות קבוצה צרה בין -40 מעלות ו-C לשיטות הגנה חיוניות לכדי אלקטרוניקה, לכדי אלקטרוניקה, או לרכיביכותלכותרות, או לרכיביחות קריטיות, יכולות להוביל להשפעות קריטיות.

הסביבה העקרונית הייחודית של גז ענקים

קרינה Belts ו- מגנטית אינטראקציה

ענקי גז יש שדות מגנטיים חזקים מאוד כי מלכודות חלקיקים מן הרוח השמש ואת הירחים שלהם.מגנטוספירה של צדק הוא המבנה הגדול ביותר במערכת השמש, המשתרע על פני מיליוני קילומטרים וקרינת דיור חגורת אלפי פעמים אינטנסיבי יותר מאשר חגורה ואן אלן של כדור הארץ הם אלקטרונס ופרוטונים מואצים כדי לזרז את חומרי החלל, מהפקד אנרגיה שמתבטאת כחום פנימי זה יכול להעלות על ידי קרינה טרמפולינה פחות, כמו גם על פני השטח של חומרים דרמטיים, כמו טמפרטורות דרמטיות של כדור הארץ, אבל טמפרטורות דרמטיות, כמו טמפרטורות דרמטיות, כמו טמפרטורות קרמיות טמפרטורות דרמטיות, אבל טמפרטורות קרומות פחות טמפרטורות קרמיות טמפרטורות קרומות יותר טמפרטורות קרומות יותר טמפרטורות קרמיות טמפרטורות קרמיות חוצות יותר חוצות יותר ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ טמפרטורות קרמיות ⁇ ⁇ טמפרטורות קרמיות ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מבנה אטמוספירי וטמפרטורות Gradients

האטמוספירה של צדק ושבתאי מחלחלות, עם סיפון ענן המורכב מדלקת אוזניים, ammonium hydrosulfide, ומים.טמפרטורות נעות בין סביב -145 מעלות צלזיוס על פני הענן למעלה מ -500 מעלות צלזיוס עמוק יותר בטרוספירה. חללית שפליאפת דרך שכבות אלה חייבת לעמוד בכותרות חום דרמטיות, בעוד שסבבי המסילות קרוב להתנסויות הגדולות בין השמש והקטנית לבין פני השטח היבשה של כדור הארץ הגדול, כמו משטח חום חזק, כמו גם כן, כמו טמפרטורות חום רחבות, כמו טמפרטורות אדומות, כמו טמפרטורות מוצקות, כמו טמפרטורות חום גדולות, כמו טמפרטורות מוצקות, כמו טמפרטורות מוצקות, כמו טמפרטורות מוצקות, כמו טמפרטורות מוצקות, כמו טמפרטורות מוצקות, כמו גם כן, כמו טמפרטורות מוצקות, כמו טמפרטורות מוצקות, כמו טמפרטורות חום גבוהות יותר, כמו טמפרטורות חום גבוהות יותר, כמו טמפרטורות מוצקות, כמו טמפרטורות חום גבוהות יותר, כמו טמפרטורות מוצקות, כמו טמפרטורות מוצקות, כמו טמפרטורות חום גבוהות יותר, כמו גם טמפרטורות מוצקות עמוק בתוך טמפרטורות מוצקות, כמו טמפרטורות מוצקות, כמו טמפרטורות מוצקות עמוק בתוך טמפרטורות מוצקות עמוק בתוך

השפעות מרחק השמש ואלבדו

יופיטר מקיף כ- 5.2 יחידות אסטרונומיות (AU) מהשמש, שם אי-הההוריות השמש היא רק 3–4% מזה על פני כדור הארץ, שבתאי, ב 9.5 AU, מקבל פחות מ-1% מהשפעת השמש של כדור הארץ.מחסור זה של אור השמש מקטין את יעילותן של שיטות בקרה פאסיביות כגון סופגניות סולאריות, כוכבי הלכת עצמם חמים: פולטים על פני האדמה מקבל אנרגיה מפני חום מפני שמנה זו יכולה להוביל לטמפרטורות חום או אפילו על פני כדור הארץ.

אתגרים קדמוניים

טמפרטורה קיצונית

חלליות במסלולים אקסצנטריים גבוהים סביב ענקיות הגז חווים מעברים מהירים בין תקופות שמש וצלחות.לדוגמה, מסלול הקוטב של ג'ונו סביב צדק לוקח אותו מתקופה של 10 שעות של חימום סולארי וכוכבי לכת אינטנסיביים ב perijove לתקופה של 10 שעות של חושך קר ב apojove. אלה נדנדה תרמי יכול להיות גדול כמו 200 מעלות צלזיוס על פני השטח החיצוני.

קרינה - חינוך ההשמדה וההשמדה

חלקיקים עתירי אנרגיה גבוהים מחגורת קרינה להפקיד אנרגיה בחומרי חלל באמצעות ionization ועקירה אטומית.זה חימום קרינה מייננת יכול להוסיף 50-100 W של חום עודף לאוטובוס חלל, הדורש קרינה גדולה יותר או קירור פעיל.אפקטים שאינם מייבאים גם לשנות תכונות תרמיות: ציפוי אורגני הופך לערערעור ולשנות את המולד, בעוד שמש אופטיתרי רפיח (OS) מחלחלים ב-0.4 שנים, עלולים לגרורת חום גבוה, או לטמפרטורות חום גבוהות יותר, עלולות חום, או חום, עלולות חום חום, עלולות, עלולות חום חום חום חום, או חום חום חום חום חום חום גבוה יותר, עלולות, עלולות, אם עלולות לעצימות חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום גבוה יותר, או חום, עלולות לעצימות, אם עלולות לעצימות, אם עלולות, אם עלולות לעצימות חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום חום כהה, עלול לגרום ל

כוח סולארי מוגבל ו- Passive Thermal control

השמש החלשה ליד ענקי גז פירושה שמערך השמש חייב להיות גדול ויעיל, אבל הם גם פועלים כמו אספנים תרמיים גדולים. at יופיטר, מערך סולארי יכול להגיע לטמפרטורות מעל 100 מעלות צלזיוס כאשר מוארים, אך הם חייבים לשרוד קר עמוק כאשר צללים. טכניקות בקרה תרמיות כגון sw, צינורות חום, ורצועות תרמיות הם פחות יעילים בגלל כוח הנהיגה לדחייה - מעבר קר לטמפרטורה גבוהה יותר של ריבוע של מאתיים ק"מ, או טמפרטורות חום, אולי מגובה גבוה יותר של כדור הארץ, או טמפרטורות קרות של כדור הארץ חם יותר טמפרטורות קרות יותר טמפרטורות קרות של קרינת K.

אופניים חמים

מעברים חוזרים מסביבות חמות לקור גורמים ללחץ מחזורי בחומרים עקב התרחבות שונה.מפרקים מכר, רתימות כבלים, ואיגרות חוב מבניות פגיעות לכישלון לאחר אלפי מחזורים.עבור משימה שנמשכת מספר שנים עם עשרות עד מאות מסלולים, עייפות תרמית הופכת לדאגה ראשונית לאמינות.ניתוח ה-rmal חייב לקחת בחשבון עבור עומסים חמורים, ו protocyping לעתים קרובות כולל בדיקות תרמיות באבקים בסגסוגת גזים כמו חומרים מורכבים.

פתרונות הנדסה ואסטרטגיות

בקרת הרמיזה

(הדגשה:0) מרביטר (MLIVER) עם זאת, כאשר שמיכה סולרית (FLT) היא קו ההגנה הראשון, המורכב בדרך כלל משכבות של קטון ממותג או מזחל עם מעבורת משי, 3.10 שמיכות אלה מעצימותות קרינה אינפרא אדום בעודן מצמצם את הטמפרטורות חום צוואר הרחם (Reptiveallowed Gass) עם מספר עצום של קרינה חשמלית (Fptic) של חום כהה).

(FLT:0 צינורות Heat ורצועות תרמיות פסיםFIRLT:1) להעביר חום פסיבי מאלקטרוניקה לרדיו פאנלים. ענקי גז קרובים, צינורות חום קונבנציונליים באמצעות אמוניה כנוזל עבודה עדיין יכול לפעול, אבל זווית הטיה וכיוון ביחס לכובד (אשר קיים במהלך ההשתלה המקיפה) יש לשקול צינורות חום לולאה לספק תחבורה ארוכה יותר והם פחות רגישים למגמה, שהופכת את החללית הגדולה ביותר כמו החללית האירופאית למרחבית.

בקרה פעילה

כאשר שיטות פסיביות אינן מספיקות, מהנדסי מערכות פעילות.FLT:0Pumped נוזל לולאות כוח חסכון 1Feloiver (לעתים קרובות תערובת של מים וגליקול, או נוזל מיוחד כמו FC-72) באמצעות לוחיות קרות המצורפות על כלי ייצור חום, ולאחר מכן לרדיוורים חיצוניים.

קרינה הרדינג וההגנה

כדי להפחית את חימום מושרה קרינה, מהנדסים מציבים אלקטרוניקה רגישה בקופסאות מחוסנים עשויים טנטלום או להוביל כי גם לפעול כמו מסה תרמית. קופסאות אלה להגדיל את זמן קבוע תרמי, חלקה ספיגות טמפרטורה.בנוסף, הגנה על השימוש בחומרים של ספקטרום גבוה Z משמש סביב מעגלי קריאה וצפי זיכרון.המסחר הוא גדל מסה, אשר מתחרים עם תקציבי משקולות תשלום.

שילוב ובדיקה

בדיקת ואקום תרמית למשימות ענקיות גז היא קפדנית מאוד.Spacecraft ממוקמים תאים גדולים שבהם הקירות קרירים עם חנקן נוזלי כדי לדמות את הרקע הקר של החלל, וחוםים לדמות את הפלקס אינפרא אדום פלנטרי.אפקטים קרינה נבדקים בנפרד באמצעות מאיצים חלקיקים, אבל שילוב בדיקות תרמי-ריפל הם נדירים בשל מורכבות.מהנדסים משתמשים במודלים תרמיים כדי לחזות תחת כל התרחישים הצפויים, כולל תכונות קרות כמו קריפטומטרה, כמו גם על פני השטח, כמו מודלים לפני השינה, כמו מודלים של מחזורינדרודות, כמו מודלים קרים כמו מודלים של סרטן, כמו גם על פני השטח, כמו מודלים של מחזוריים, כמו מודלים של סרטן פני השטח, כמו מודלים של סרטן קר.

מחקרים על העבר והמשימה הנוכחית

גלילאו (Jupiter Orbiter and Probe)

גלילאו פעל בין השנים 1995 ל-2003 בסביבת הקרינה של צדק, ששרד 14 פעמים את המינון הקרינה שתוכנן עבור.מערכת הבקרה התרמית שלה התבססה רבות על MLI ועל עיצוב רדיור פסיבי, עם תנורי חימום להישרדות באיליק.ה החללית שמרה על טמפרטורת אוטובוס סביב 20 מעלות צלזיוס למרות תנודות טמפרטורה חיצונית של מעל 150 מעלות צלזיוס.שיעורים גלילאו עיצבו את העיצוב של משימות מאוחר יותר: הגנה קרינה עבור אלקטרוניקה, ציפוי תרמי יותר, יותר, יותר תרמי יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, ציפוי חום וצפוי חום, ושימוש אדום.

קאסיני-הויגנס (Sear System)

קאסיני, במסלול סביב שבתאי בין 2004 ל-2017, נתקלה בקרינה אינטנסיבית פחות מאשר יופיטר אך קר קיצוני בשל המרחק של שבתאי מהשמש. השליטה התרמית שלו השתמש בשלוש יחידות חימום רדיואקטיביות (RHUs) ומכשירי רדיואיזוטופ תרמואלקטריים (RTGs) שסיפקו גם כוח וגם חום.החללית מואצת דלק עבור האוטובוס הראשי, עם אמוניה כפועלת תחבורה נוזלית, לחום של משימת הרדיואקטיבית האלקטרוניקה ה- 13 שנים-ה.

יומנו (Current יופיטר Mission)

ג'ונו, שהושק ב-2011 עיצב מסלול הקוטבי האלפטי ביותר למזער את החשיפה לקרינה, להוציא את רוב זמנו רחוק מחגורת הקרינה של צדק, השליטה התרמית שלו היא בעיקר פסיבית, עם קמרונות טיטניום לאלקטרוניקה שמשמשתת גם כקרי רדיו תרמיים תרמיים.החלת החלל משתמשת ברעיון ייחודי של "סנוזל" עבור המכשירים המדעיים שלה, אשר רכובים על פלטפורמה של ג'ונומית, אשר דורשת ממתכת חום עמוק, אפילו ממתכת, אשר עשוי לדחות את הביצועים של כדור הארץ הממושך, אפילו על פני כדור הארץ, אשר עשוי לציפוי הרוחב, אשר עשוי לציפוי הרוחב, אשר עשוי לציפוי הרוחב, כאשר הוא ממתכת, אשר עשוי לייצבים, אשר עשוי לייצבים חמים, כאשר הוא יכול היה לעצור את הציפוי הרוחב, כאשר הוא ממתכת, אשר עשוי לייצבים על פני כדור הארץ, אשר עשוי לציפוי חום כהה יותר, כאשר הוא מסוגל לדחות את הציפוי הרוחב, כאשר הוא יכול היה מסוגל לדחות את הציפוי חום כהה יותר, אפילו על גבי כדור הארץ, כאשר הוא יכול היה להתמודד עם חומר חום כהה יותר, אשר עשוי לציפוי הרוחב, כאשר הוא יכול היה לעצור

משימות: אירופה קליפר ו- JUICE

(ה) [ה][דרוש מקור]]] [ה]] [ה] [ה]] [ה]]]]]][ה[[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]

כיוונים עתידיים בניהול התרמומלי

חומרים מתקדמים

חוקרים מפתחים חומרים חדשים ממריצים כגון aerogels ו- silica מבוסס קצף המציעים משקל נמוך וביצוע תרמי טוב יותר מאשר מגמות MLI. Carbon-nanotube וסרטים גרפיניים להראות הבטחה עבור רצועות חום מוליכים גבוה יחסית כי הם יותר קרינה-סובלנית חומרים (למשל, שעווה paraffin או מלחים) יכול לספוג חום ללא הפרעות פעיל, יש צורך חומרים עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, יש צורך בטמפרטורות מרובות.

מערכות קירור מינימליות

כמו שמטענים הופכים קומפקטיים יותר, יחידות בקרה תרמיות מיניות מפותחות. צינורות חום מיקרו-פרלופ וקרקרים תרמואלקטריים (TECs) המבוססים על ⁇ BTe יכול לספק קירור מקומי עבור מכשירים רגישים כמו מצלמות אינפרא אדום. TECs הם קשה נגד קרינה לשימוש בחגורות של צדק.

שליטה חכמה

משימות עתידיות יכללו אלגוריתמי למידת מכונה המנבאים סיורים תרמיים המבוססים על טלמטים בזמן אמת ויתאים את הגדרות חימום או רדיור באופן אוטונומי.זה יפחית את עומס העבודה של המפעיל האנושי ויאפשר רגולציה טמפרטורה הדוקה יותר לאורך כל ימי החיים של המשימה.לדוגמה, בקרה תרמית הסתגלותית יכולה לשנות את המוכנות של רדיור על ידי שינוי מצב פני השטח שלו אלקטרו-אווירה אחר, במיוחד עבור מערכות כאלה, כדי למנוע התאמות מהירות של 30 דקות של תקשורת אמיתית.

מסקנה

הרגולציה התרמית של חלליות ליד ענקיות גז נותרה אחד ההיבטים המאתגרים ביותר של חקר החלל העמוק.שילוב של חגורות קרינה אינטנסיביות, תנודות טמפרטורה קיצוניות, אור שמש חלש, ופלוקס אינפרא אדום פלנטרי חזק דורש פתרונות הנדסיים חדשניים המשלבים שיטות פאסיביות ופעילות.שיעורים גלילאו, קאסיני וג'ונו עיצבו את העיצוב של משימות מתקרבות כמו קליפפר ו- JUICE, ומחקר מתמשך לחומרים מתקדמים, לכדי מערכות מתקדמות, ממושכות יותר, כמו זו, כמו גם כן, ומאובטחות, כמו מערכות הגנה חיצונית, כמו גם כן, יכולותינו, כמו מערכת השמש שלנו, כמו מערכת השמש שלנו, כמו גם כן, יכולות מתקדמות יותר, יכולות מתקדמות יותר ויותר, וגמישות, יכולותינו, יכולותינו, יכולות יותר ויותר, יכולותינו, יכולות מתקדמות יותר ויותר, יכולותינו, יכולותינו, יכולותינו יכולותינו יכולותינו, יכולותינו הגורמות לנו להמשיך להרחיב את סביבתנו לחדורות יותר ויותר בטוחות יותר ויותר, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו מערכת השמש שלנו, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו מערכת השמש שלנו, כמו גם כן, יכולות השמש שלנו, כמו גם כן, יכולות מתקדמות יותר ויותר, כמו מערכת השמש שלנו,

(ב) לקריאה נוספת, ראה את המשאבים הבאים: נאס"א:0Juno Mission Fevolveph 1 , סקירה עיצוב תרמי, FLT:2Cassini Technical ReportsFLT 3:0 על שליטה תרמית, ואת ה-FLT:4Europaper קליפר מערכת הבקרה הrmal Control SystemFLT:5 Factsheet.