Читайте AstroNews в Яндекс.ДзенСразу после прочтения фильм вспомнился...-Миссия к Солнцу для перезапуска "солнечного и умирающего реактора" и всё ради замерзающей Земли!
4981
11
Революционные технологии применены для создания солнечного зонда «Паркер»
В то время как солнечный зонд «Паркер» (Parker Solar Probe) НАСА начнет свое первое историческое сближение с солнечной короной в конце 2018 г. – подойдя к нашей звезде ближе, чем любая другая миссия за всю историю космонавтики – революционная система охлаждения позволит поддерживать производительность солнечных панелей аппарата на максимальном уровне, даже в экстремально неблагоприятных условиях.
Каждый инструмент и система, находящиеся на борту аппарата «Паркер» (за исключением четырех антенн и специального детектора частиц) будет укрыта от солнечного излучения при помощи инновационной системы тепловой защиты – экрана диаметром 2,4 метра специальной конструкции.
Каждая система аппарата будет защищена таким образом, за исключением двух солнечных панелей, которые обеспечивают зонд энергией. Когда аппарат приблизится к Солнцу на минимальное расстояние, солнечные панели будут получать в 25 раз больше солнечной энергии, по сравнению с количеством энергии, получаемой ими на орбите вокруг Земли, и температура на поверхности экрана тепловой защиты достигнет 1400 градусов Цельсия. Система охлаждения солнечных панелей будет поддерживать их температуру на уровне не выше 160 градусов Цельсия.
Система охлаждения зонда «Паркер» будет включать несколько компонентов: резервуар для хранения воды с подогревом, в котором будет находиться вода, являющаяся хладоагентом, при запуске аппарата (если оставить воду в системе, она замерзнет при запуске); два высокоскоростных насоса; четыре радиатора, выполненных из титановых трубок с тонкими алюминиевыми пластинами. Так же, как и все остальное оборудование аппарата, эта система охлаждения будет получать электроэнергию от самих солнечных панелей, которые она будет охлаждать. Номинальная мощность системы составит 6000 Ватт – мощность, которой было бы достаточно для охлаждения жилой комнаты среднего размера.
Хладоагентом в системе охлаждения солнечных панелей выбрана обычная деионизованная вода, которая будет находиться в системе под небольшим избыточным давлением, позволяющим сдвинуть ее температуру кипения выше 125 градусов Цельсия. Предварительный анализ показал, что для выполнения задач, стоящих перед системой охлаждения солнечных панелей аппарата, требуется жидкость, способная работать в интервале температур от +10 до +125 градусов Цельсия, и вода оказалась одной из немногих жидкостей, удовлетворяющих этому, а также другим техническим условиям для хладоагента этой системы.
(Добавил: Hot Temp)
к последнему комментарию
Сразу после прочтения фильм вспомнился...-Миссия к Солнцу для перезапуска "солнечного и умирающего реактора" и всё ради замерзающей Земли!
"Пекло", если мне не изменяет память. Там даже "пожертвовали" всем ядерным оружием, чтоб снарядить корабль-супербомбу.
А отводиться тепло чем будет
Алюминиевыми радиаторами, как написано в статье. Но как я понимаю, часть тепла через радиаторы уйдёт в ИК-излучение. Всё же не понимаю, как можно так быстро уводить тепло из воды.
dengess1: "...Всё же не понимаю, как можно так быстро уводить тепло из воды."
....
Это не так сложно. Трубки, по которым прокачивается вода, припаены к панели, в виде "змеевика". Чем длиннее змеевик, тем больше тепла отдаст вода в этих трубках. Главный параметр - коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубок. С панелей тепло излучается в пространство, пропорционально четвертой степени температуры панели (в Кельвинах). На самих панелях нанесено специальное покрытие (с низким коэффициентом поглощения солнечного излучения и высокой степенью черноты). Исходя из этого, а также из того, сколько тепла (в Ваттах) нужно отводить, несложно прикинуть, какая нужна площадь панелей, длина змеевика, расход теплоносителя в трубках.
Если есть возможность излучать тепло с панелей с двух сторон, то это здорово экономит площадь и массу конструкции.
Полагаю, что этот защитный экран тоже охлаждаемый той же водой. Ну не из вольфрама же он сделан!
....
Одно не понятно, зачем трубки радиатора из титана? Все космические радиаторы и трубопроводы делают из алюминиевых сплавов. Контакт титановых трубок (хоть и тонких) с алюминиевой платиной дает дополнительное термическое сопротивление, что в конечном итоге уменьшает коэффициент теплопередачи от воды к наружной поверхности радиаторов.
Но, надеюсь, они все правильно посчитали. Удачи им.
Ну и наверное они знают, что к Солнцу надо лететь ночью? :-)
И да, автор статьи не сообщил, в чем состоит "революционность" технологий в данном космическом аппарате. В статье я не увидел ни одной революционной технологии. Все описанное хорошо известно и применяется в космических аппаратах.
И фото неудачное. Я не увидел, где тут могут быть размещены радиаторы, которые должны отводить минимум шесть киловатт, а это на вскидку, 18 квадратных метров площади, минимум (при одностороннем излучении).
Я не инженер, спрошу как делитант(без обид, Миша): некоторые КА работают на изотопных генератораз, в которых тепло переводится в электричество. Можно ли перегретую воду охлалить переведя её тепло в электричество?
dengess1, если Вы ко мне, то я не Миша (на всякий случай :-)
Перегретую воду можно в принципе, на борту, преобразовать в электричество (хотя до сего дня этим никто не озаботился). Но, боюсь, к.п.д. сего процесса (на борту КА) будет ниже к.п.д. паровоза. Овчинка выделки не стоит. Я уж не говорю о массовых затратах на это дело.
Про защитный экран и его испытания как-то была и на Астроньюс новость.
Тут вот что интересно, на официальном сайте миссии пока "застой", новостей ноль, может где ещё есть инфа, кто знает -
подскажите, плиз.
Otzzi, кпд с точки зрения на избавление от тепла. Сколько эл-ва на выходе, не суть.
"если Вы ко мне" - нет, к dilettant: "спрошу как дилетант(без обид, Миша)" - в смысле глупый вопрос.
Не суть.
