Frage:
Sind künstliche Satelliten vollständig versiegelt oder offen für den Weltraum?
coleopterist
2013-08-09 23:39:05 UTC
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Sind künstliche Satelliten wie Kommunikations- oder Wettersatelliten vollständig versiegelt oder sind sie für den Weltraum offen? (In beiden Fällen, warum? Wie ist ihre Elektronik (un) betroffen? Vermutlich können sie abgeschirmt werden.)

Welche Art von Abschirmung haben Sie im Sinn? Strahlenschutz (Tantal- und Strukturschutz), Schmutzschutz (Whipple-Schutz) oder Wärmedämmung (Vakuum-MLI)?
@DeerHunter Ich habe den Begriff allgemein für Fälle verwendet, in denen der gesamte Satellit für eine bestimmte Komponente versiegelt ist.
Vier antworten:
#1
+22
PearsonArtPhoto
2013-08-10 00:19:42 UTC
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Zum größten Teil werden Satelliten lose zum Weltraum geöffnet. Die Komponenten sind für die Arbeit im Vakuum ausgelegt und werden tatsächlich für die Arbeit im Vakuum am Boden getestet. Es gibt jedoch ein paar wichtige Dinge dazu:

  1. Es gibt normalerweise einige Komponenten, die versiegelt werden müssen. Am häufigsten sind Antriebstanks, auch einige Reaktionsräder sind dafür ausgelegt Arbeit in der Atmosphäre, und es gibt wahrscheinlich einige andere, von denen ich auch nichts weiß. Sie müssen hermetisch versiegelt sein.
  2. Die Hauptbox des Satelliten ist nicht luftdicht, aber normalerweise vollständig geschlossen. Dies ermöglicht ein besseres Wärmemanagement und verhindert, dass EMI auf die Antenne / Empfänger trifft. In der Regel führt dies zu einer losen Versiegelung, die einige Zeit in Anspruch nimmt, bis das Vakuum vollständig ist (normalerweise in der Größenordnung von Stunden). Beachten Sie, dass die Stunden für ein nahezu vollständiges Vakuum gelten und ein raues Vakuum ziemlich schnell erhalten wird.
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Warum sollte man ein Reaktionsrad in der Atmosphäre arbeiten lassen wollen? Hochleistungszentrifugen (das nächste Analogon, das ich mir vorstellen kann, das oder vielleicht KERS) hier auf der Erde ziehen tatsächlich ein Vakuum in die Rotorkammer, um die Reibung / Erwärmung zu verringern, die im Raum "frei" ist. Haben Sie eine Quelle dafür?
Während Reaktionsräder selbst wahrscheinlich vom Vakuum profitieren würden, sind Lager, die im Vakuum arbeiten können, nicht einfach zu implementieren.
#2
+15
geoffc
2013-08-09 23:53:10 UTC
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Im Allgemeinen offen für den Weltraum. Es ist schwierig, lange Zeit ein perfektes Siegel zu erhalten. Wenn Ihr Gerät für den Betrieb kein Vakuum benötigt und Sie davon ausgehen, dass es lange hält, ist es ziemlich wahrscheinlich, dass es mit der Zeit ausläuft. Daher kann es auch für den Betrieb im Vakuum ausgelegt sein.

Ein Vorteil von a Atmosphäre im Inneren wäre besser zu kühlen. Da es jedoch aufgrund der Mikrogravitation keinen Unterschied zwischen heißer und kalter Luft im Gewicht gibt, erhalten Sie ohnehin keine natürliche Konvektion. Jetzt müssen Sie einen Lüfter für die aktive Wartung warten. Ein weiterer bewegender Teil, eine weitere schwierige Sache, um langfristig ohne Menschen in der Nähe zu bleiben.

Jeder Vorteil und Kompromiss führt normalerweise dazu, dass nur für den Betrieb in einem Vakuum entworfen wird.

Man muss beachten, dass es Zeiten (zu Beginn des Weltraumzeitalters) gab, in denen Avionikboxen mit Stickstoff gefüllt waren. Zum Glück sind wir weit hinter diesem Albtraum.
#3
+7
LocalFluff
2014-05-03 14:48:47 UTC
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Frühe russische Sonden wurden unter Druck gesetzt. Der Grund war, den Geräten ähnliche Bedingungen zu geben, die auf der Erde getestet werden konnten, und die thermische Umgebung zu vereinfachen (Ermöglichung von Leitung / Konvektion, nicht nur Strahlung wie im Vakuum). Sie verwendeten Stickstoff bei 113 Hektopascal, diese Quelle sagt: Andrew J. LePage bei der Weltraumüberprüfung http://thespacereview.com/article/2477/1

Viele sowjetische und russische Satelliten verwendeten das Druckkonzept. Dies wurde noch vor zehn Jahren in Kommunikationssatelliten verwendet, wo ein Teil des Satelliten unter Druck gesetzt und ein Teil über den Außenborder verteilt wurde. Entwürfe für völlig drucklose Kommunikationssatelliten erschienen erst einige Jahre zuvor.
#4
+5
AntoPaz
2014-05-01 13:36:46 UTC
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Satelliten sind nicht versiegelt. Ein Satellit ist beim Abheben einem sich schnell ändernden Druck ausgesetzt und muss so ausgelegt sein, dass die im Hauptrahmen (dem Bus) eingeschlossene Luft auf kontrollierte Weise ohne Beschädigung freigesetzt wird. Zum Beispiel werden sie aufgrund sich ändernder Temperaturen im Weltraum in eine Wärmedecke gewickelt, die Entlüftungslöcher aufweisen muss, da diese beim Abheben reißen und möglicherweise die Nutzlast (z. B. die Antenne) blockieren können.

Das ist nicht der Grund, warum Satelliten geöffnet sind. Druckkabinen werden für bemannte Starts verwendet und halten den schnellen Druckänderungen des Starts gut stand.


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