Avaruusalusten lämmön hallinta kiertoradalla
Harjunpää, Ida (2024)
Kandidaatintyö
2024
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024050727229
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2024050727229
Tiivistelmä
Tässä kandidaattityössä selvitetään avaruusalusten lämmön hallinnan ratkaisuja. Avaruudessa alukset ovat painottomassa tilassa. Lisäksi avaruudessa vallitsee lähes täydellinen tyhjiö. Tämän vuoksi Maassa hyödynnetyt lämmönsäätelyratkaisut eivät sovellu käytettäväksi avaruudessa. Työ luo kirjallisuuskatsauksen tällä hetkellä avaruusaluksilla käytettäviin lämmönsäätelyteknologioihin. Lisäksi työssä selviää niiden käyttötarkoitukset ja toimintaperiaatteet.
Avaruusalusten lämpötilan kontrolloimiseen käytettävät järjestelmät voidaan jakaa kahteen pääkategoriaan. Nämä ovat passiiviset järjestelmät ja aktiiviset järjestelmät. Passiiviset järjestelmät kykenevät toimimaan tehokkaasti ilman ulkopuolista virtalähdettä. Aktiiviset järjestelmät vaativat ulkopuolisen virtalähteen toimiakseen.
Avaruusalusten suunnittelussa pyritään hyödyntämään mahdollisimman paljon passiivisia järjestelmiä. Nämä ovat halvempia, luotettavia, sekä kevyempiä. Tämän ansiosta ne ovat helpompia sisällyttää alusten painovaatimuksiin. Aktiivisia järjestelmiä hyödynnetään tilanteissa, joissa alus ei kykene säätelemään lämpökuormaansa riittävän tehokkaasti ainoastaan passiivisilla järjestelmillä. This bachelor’s thesis examines technologies used for spacecraft thermal management. In space, these vessels are in a weightless state. In addition, space is also characterized as a near-complete vacuum. Therefore, thermal management solutions used on earth are not suitable for space use. This thesis provides a literature review of current technologies used for spacecraft thermal management. Working principles and purposes of these technologies will also be examined.
Spacecraft thermal management systems can be divided into two subcategories. These are passive systems and active systems. Passive systems function efficiently without the need for an external power source. Active systems require an external power source.
In spacecraft design, the aim is to maintain thermal equilibrium using passive systems as much as possible. Passive systems are cheaper, reliable, and lighter, making them easier to incorporate into the spacecrafts weight requirement. Active systems are utilized in situations where the spacecraft cannot regulate the heatloads adequately using solely passive systems.
Avaruusalusten lämpötilan kontrolloimiseen käytettävät järjestelmät voidaan jakaa kahteen pääkategoriaan. Nämä ovat passiiviset järjestelmät ja aktiiviset järjestelmät. Passiiviset järjestelmät kykenevät toimimaan tehokkaasti ilman ulkopuolista virtalähdettä. Aktiiviset järjestelmät vaativat ulkopuolisen virtalähteen toimiakseen.
Avaruusalusten suunnittelussa pyritään hyödyntämään mahdollisimman paljon passiivisia järjestelmiä. Nämä ovat halvempia, luotettavia, sekä kevyempiä. Tämän ansiosta ne ovat helpompia sisällyttää alusten painovaatimuksiin. Aktiivisia järjestelmiä hyödynnetään tilanteissa, joissa alus ei kykene säätelemään lämpökuormaansa riittävän tehokkaasti ainoastaan passiivisilla järjestelmillä.
Spacecraft thermal management systems can be divided into two subcategories. These are passive systems and active systems. Passive systems function efficiently without the need for an external power source. Active systems require an external power source.
In spacecraft design, the aim is to maintain thermal equilibrium using passive systems as much as possible. Passive systems are cheaper, reliable, and lighter, making them easier to incorporate into the spacecrafts weight requirement. Active systems are utilized in situations where the spacecraft cannot regulate the heatloads adequately using solely passive systems.