Система терморегуляции космического аппарата

Система терморегуляции космического аппарата (система обеспечения температурного режима) — служебная система космического аппарата обеспечивает поддержание баланса между получаемой тепловой энергией и её отдачей, перераспределением тепловой энергией между конструкциями аппарата и таким образом обеспечением заданной температуры.

Многие узлы требовательны к температурному режиму, не терпят перегрева или переохлаждения. Для различных отсеков аппарата приняты различные нормы относительно температурного режима:

• для обитаемых отсеков пилотируемых космических аппаратов температура должна поддерживаться в диапазоне 18±5 °C;

Космический аппарат непрерывно получает тепло от следующих источников:

• внутренние источники: приборы, агрегаты самого аппарата;
• прямое солнечное излучение;
• отражённое от планеты солнечное излучение;
• собственное излучение планеты;
• энергия получаемая от столкновения с молекулами газа верхних слоёв атмосферы планеты.

Одной из особенностей космической среды является то, что единственным способом сброса тепла получаемого аппаратом является излучение, т.к. КА находится в безвоздушном пространстве.

Характерной особенностью источников является то, что количество передаваемого ими аппарату тепла не постоянно. Так при заходе аппарата в тень планеты исчезает прямое солнечное излучение; количество тепла излучаемого бортовым радиокомплексом зависит от того ведёт ли вещание передатчик; трение об атмосферу зависит от высоты орбиты и т. д.

В эту группу входят системы на основе:

• тепловой термоизоляции;
• терморегулирующих покрытий;
• оптимизации взаимного расположения элементов аппарата и источников тепла.

Пассивные системы относительно просты, однако не обеспечивают высокой точности поддержания заданной температуры, потому они нашли применение на объектах, температурный режим которых может изменяться в широких пределах.

Так как пассивные системы во многих случаях дают слишком широкий диапазон изменения температуры объектов, то их дополняют активными системами, которые осуществляют принудительный теплообмен агрегатов космического аппарата с окружающей средой. Для этого они могут использовать следующие приёмы:

• изменение ориентации космического аппарата;
• изменение внутреннего теплового сопротивления;
• изменение термического сопротивления между выносными поверхностями, играющими роль радиаторов и отсеком, где требуется поддерживать постоянную температуру;
• регулирование излучательной способности поверхности космического аппарата с помощью жалюзи;
• используя электрические или радиоизотопные подогреватели;
• с помощью движения теплоносителя между внешними и внутренними радиаторами.

• Гущин В. Н. Системы терморегулирования // Основы устройства космических аппаратов: Учебник для вузов. — М.: Машиностроение, 2003. — С. 197—216. — 272 с. — 1000 экз. — ISBN 5-217-01301-X.
• Финченко В.С., Котляров Е.Ю., Иванков А.А. Системы обеспечения тепловых режимов автоматических межпланетных станций // под ред. д.т.н., проф. В.В. Ефанова, д.т.н. В.С. Финченко – Химки. Издатель АО «НПО Лавочкина», 2018. – 400 с. : ил.