Японские инженеры разработали «устройство теплового выключателя», которое продлит срок службы лунных исследовательских аппаратов в экстремальных условиях Луны. Переключение между режимами дневного рассеивания тепла и ночной термоизоляции поможет эффективнее использовать аппараты стоимостью миллионы долларов.
Предложенное устройство сочетает в себе петлевую тепловую трубку с электрогидродинамическим насосом. Они работают вместе, активируя тепловой переключатель, когда температура колеблется днем и ночью. В течение дня устройство отводит тепло, выделяемое электрооборудованием, обеспечивая работу систем марсохода с максимальной эффективностью. Ночью технология автоматически переходит в режим изоляции, защищая электронику от сильного холода.
В пресс-релизе поясняется, что когда устройство нагревается из-за электрооборудования или по другим причинам, жидкий хладагент внутри испаряется и поглощает избыточное тепло. Далее этот пар переносится в радиатор, рассеивая поглощенное тепло в лунную среду. Когда пар теряет тепло, он конденсируется в жидкость и возвращается в испаритель под действием капиллярных сил, завершая цикл.
Ночью включается насос ЭГД и добавляет давление в направлении, противоположном потоку КТП. В результате движение хладагента внутри тепловой трубки останавливается, ограничивая теплообмен с окружающей средой. Предварительные испытания продемонстрировали замечательную эффективность устройства при низком энергопотреблении в ночное время.
На поверхности Луны температура меняется от палящих 127°C днем до -173°C ночью. При этом день и ночь на спутнике длятся почти по две недели, а из-за отсутствия атмосферы температура меняется стремительно. Эти условия существенно ограничивают срок службы лунных миссий, большинство из них выдерживают только один лунный день. При этом стоимость аппаратуры и доставки станции на Луну составляет несколько миллионов долларов. Новый метод поможет повысить эффективность миссий на спутнике.
Ранее в этом году Япония стала пятой страной, совершившей мягкую посадку на Луне. Космический корабль страны SLIM приземлился на Луну 19 января. Несмотря на проблемы при посадке модуль рассчитанный на работу в течение одного дня пережил три лунных ночи.
Читать далее:
Рыбак прикрепил GoPro к карасю, чтобы найти щук: посмотрите, что у него вышло
Посмотрите на самое детальное фото луны Ио: его сделали с Земли
Ученые объяснили внезапное исчезновение звезд с 2017 года
Иллюстрация на обложке: Shinichiro Kinoshita, Masahito Nishikawara