Lüfter bewegen kühle Luft (oder andere Flüssigkeit) über eine warme Oberfläche. Wenn es keine Luft gibt, wie im Weltraum, hat ein Ventilator keinen Zweck. Das Kühlen von Dingen im Weltraum ist aus diesem Grund etwas schwierig - Objekte auf der Erde neigen dazu, den größten Teil ihrer Wärme durch Wärmeleitung oder Konvektion zu verlieren, aber im Vakuum des Weltraums können Sie nur Wärme abstrahlen, bei der ein Ventilator nicht hilft

Die Venus hat eine Atmosphäre, so dass ein Lüfter für die Raumsonde auf der Oberfläche des Planeten von Natur aus nicht funktionsfähig wäre. Aber da die venusianische Luft zu jeder Zeit mehrere hundert Grad Celsius hat, werden Sie nicht viel Glück haben, Elektronik mit Luftstrom zu kühlen - bei dieser extremen Temperatur wird Ihre Elektronik wahrscheinlich die Luft kühlen und nicht umgekehrt. Wenn Ihre Elektronik normalerweise heißer als die Oberfläche der Venus läuft, würde ein Lüfter helfen, sie zu kühlen, aber das wäre eine absurd hohe normale Betriebstemperatur - wenn Ihre Elektronik dies bereits überleben kann, müssen Sie wahrscheinlich nicht kühlen sie in erster Linie.

Insgesamt sind Lüfter keine nützliche Methode, um die Elektronik einer Raumsonde zu kühlen, es sei denn, Sie befinden sich an einem kalten Ort (wie dem Mars) oder bringen Ihr eigenes wärmeaustauschendes Gas in das Vakuum des Weltraums (Siehe Werden Fans jemals in Raumfahrzeugen ohne Besatzung eingesetzt?).

Der Effekt eines Lüfters in einem elektronischen Gerät besteht darin, den Temperaturaustausch zwischen Schaltkreisen und Atmosphäre zu beschleunigen.

Dieser Temperaturaustausch funktioniert jedoch in beide Richtungen. Wenn die Atmosphäre noch heißer ist als die Elektronik, der Sie ausgesetzt sind, wird das Teil durch die Verbesserung des Durchflusses mit einem Lüfter noch heißer. Das ist übrigens das Prinzip hinter einem Heißluftofen oder einem Heißluftfön.

Das Hinzufügen von Ventilatoren zu einer Sonde, die in der 450 ° C-Atmosphäre der Venus unter 100 ° C bleiben soll, würde dies tun eher kontraproduktiv sein.

Die Wärmeübertragung erfolgt über drei Mechanismen:

• Konvektion (Wärmeübertragung in Gasen und Flüssigkeiten)
• Wärmeleitung (Wärmeübertragung zwischen berührenden festen Objekten)
• Strahlung (Wärmeübertragung über Wärmestrahlung)

In Gegenwart einer Atmosphäre ist die Übertragung durch Konvektion normalerweise am effizientesten, gefolgt von Wärmeleitung. Strahlung ist bei weitem die schwächste Form der Wärmeübertragung.

Auf dem Weg zur Venus befindet sich die Sonde im Weltraum und daher ist die stärkste Form der Wärmeübertragung nicht verfügbar. Es gibt keine Atmosphäre, in der man Wärme von oder nach übertragen könnte. Dies hinterlässt Leitung und Strahlung. Die Wärme gelangt über die Sonde durch die Sonde. Die Elektronik erwärmt die Sonde. Normalerweise reicht die Leitung jedoch nicht aus, um die gesamte Sonde gleich zu erwärmen. Sie weist immer noch heißere und kältere Teile auf. Die überschüssige Wärme wird durch Strahlung abgegeben, normalerweise mit speziellen Geräten, die treffend als Strahler bezeichnet werden (die Sonnenkollektoren sehr ähnlich sehen).

Wenn Sie sich jedoch der Sonne nähern, wird mehr Wärme von der Sonde absorbiert, während die Strahlung schwieriger wird. Die Gleichgewichtstemperatur steigt und die Sonde wird heißer.

Sobald Sie in die venusianische Atmosphäre eintreten, wird Konvektion als Wärmeübertragungsmethode verfügbar und ein Ventilator wird anwendbar. Die atmosphärische Temperatur an der Oberfläche der Venus beträgt jedoch bis zu 470 ° C. Die Wärmeübertragung funktioniert in beide Richtungen. Wenn Sie heiße Luft (oder Gase oder Flüssigkeiten) über eine kalte Oberfläche blasen, wird die kalte Oberfläche wärmer (blasen Sie heiße Luft über Eis, es schmilzt schneller).

Im Grunde genommen würde ein Lüfter den Untergang der Sonde nur beschleunigen, da die heiße, saure venusianische Luft die Wärme effizient an die Elektronik übertragen kann.

Um Wärme abzuleiten, benötigen Sie etwas Kälteres, das Sie auf übertragen können. Im Weltraum gibt es keine Materie, auf die Sie Wärme übertragen könnten, daher ist Strahlung die einzige Option. Deshalb hat die ISS einen so großen Kühler - sie soll überschüssige Wärme abgeben.

In der venusianischen Atmosphäre haben Sie Materie für die Wärmeübertragung. Diese Angelegenheit ist jedoch bereits viel heißer als die Betriebstemperatur der Sonde. Daher versuchen Sie normalerweise, die Wärmeübertragung zu minimieren, damit die Sonde länger kühl bleibt und eine längere Arbeitszeit hat.

Beachten Sie, dass sich Fans nur kalt für einen Menschen fühlen. Ein Ventilator auf Ihrem Schreibtisch kühlt eigentlich nichts. Ein Ventilator auf Ihrem Schreibtisch bläst trockene Luft, die der Raumtemperatur entspricht, über Ihre Haut. Der Schweiß auf Ihrer Haut verdunstet besser, da die Feuchtigkeit im Luftstrom abgeführt wird. Es ist der Verdunstungsprozess, der lokal die Temperatur senkt, da Wasser Energie benötigt, um von flüssig zu gasförmig zu gelangen. Diese Energie kommt in Form von Wärme, die von Ihrer Haut abgeführt wird und sie sich kälter anfühlt.

Sie können Verwenden Sie jedoch intern einen Lüfter, z Gase oder Flüssigkeiten innerhalb des Raumfahrzeugs zu zirkulieren, um Wärme innerhalb des Raumfahrzeugs zu verteilen, z. von einem Kühlhaus bis zu wärmeren Abschnitten wie dem Rumpf. In diesem Fall wird der Lüfter jedoch nicht zur Kühlung, sondern zur Zirkulation verwendet (vgl. Werden Lüfter jemals in Raumfahrzeugen ohne Besatzung verwendet?). Mit dieser Technik können Sie das Raumschiff jedoch nicht per se kälter machen, es sei denn, Sie übertragen Wärme auf diese Weise auf einen Strahler, wo sie dann durch Wärmestrahlung abgeführt wird.

Beachten Sie dies in jedem Fall geschlossenes System, ein Lüfter fügt notwendigerweise nur Wärme hinzu, weil er funktioniert - der Motor muss sich mit allem, was dazu gehört, drehen.

Wie bereits erwähnt, kann ein Lüfter die Temperatur nicht unter die Umgebungstemperatur senken. Das bedeutet nicht, dass es in diesem Fall völlig nutzlos ist.

Zuerst sagte OP "Venus-gebunden". In diesem Fall könnte ein Ventilator verwendet werden, um Wärme von Sonnenabschnitten auf Schattenabschnitte oder noch besser auf Strahlungskühlkörper auf der Schattenseite zu übertragen.

Selbst auf dem Planeten könnte er zur Luftverteilung verwendet werden gekühlt durch ein zentrales Kühlsystem (das wahrscheinlich aktiv sein müsste, da die meisten elektronischen Geräte auf Silizium basieren und über 150 ° C nicht gut funktionieren).

Wenn Hochtemperaturschaltungen verwendet werden, die bei etwa arbeiten können Bei 500 ° C würde ein Lüfter weiterhin dazu beitragen, die von Hochleistungsgeräten erzeugte Wärme zu verteilen.

Mit Hilfe des thermoelektrischen Kühlers wie dieser kann mit einem Lüfter unter Umgebungstemperatur gekühlt werden.

Auf der anderen Seite unterstützen Geräte unter der Verbindung nur einen Temperaturunterschied von etwa 70 Grad, sodass fünf für die Venus kaskadiert werden müssen, wobei insgesamt 150 W verwendet werden, was für ein batteriebetriebenes Raumschiff sehr anspruchsvoll ist. Die äußeren Geräte sind auch nicht vor der Hitze der Venus geschützt und müssen dieser standhalten können.