DE102021102331B4 - Thermal control method and space object - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Thermalkontrolle eines diskreten Thermalsektors (102, 202) eines Raumfahrtobjekts (100, 200), der Thermalsektor (102, 202) aufweisend eine thermische Isolierung (106, 206) und wenigstens ein Wärmeleck (110, 122, 210, 218), dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Wärmeleck (110, 122, 210, 218) aktuatorbetätigt kontrolliert wird, indem das Wärmeleck (110, 122, 210, 218) verkleinert oder vergrößert wird.Method for thermal control of a discrete thermal sector (102, 202) of a space object (100, 200), the thermal sector (102, 202) having thermal insulation (106, 206) and at least one thermal leak (110, 122, 210, 218), characterized characterized in that the at least one heat leak (110, 122, 210, 218) is actuator controlled by reducing or increasing the heat leak (110, 122, 210, 218).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Thermalkontrolle eines diskreten Thermalsektors eines Raumfahrtobjekts, der Thermalsektor aufweisend eine thermische Isolierung und wenigstens ein Wärmeleck. Außerdem betrifft die Erfindung ein Raumfahrtobjekt mit wenigstens einem diskreten Thermalsektor, der wenigstens eine Thermalsektor aufweisend eine thermische Isolierung und wenigstens ein Wärmeleck.The invention relates to a method for thermal control of a discrete thermal sector of a space object, the thermal sector having thermal insulation and at least one heat leak. In addition, the invention relates to a space object with at least one discrete thermal sector, the at least one thermal sector having thermal insulation and at least one heat leak.

Der Beitrag „Kohlhase, A. O. und Schlitt, R. (2008) Thermalkontrolle. In: Handbuch der Raumfahrttechnik. 3. Auflage. In: Hanser Verlag. Seiten 275-304“ stellt technische Lösungen zur Optimierung des Thermalhaushalts dar, die an ausgewählten Stellen eines Satelliten einen Wärmefluss durch Leitung und Strahlung vermindern oder verstärken. Die wichtigsten Verfahren sind folgende: Verminderung des Strahlungsaustauschs durch Mehrlagenisolation (MLI); Verstärkung bzw. Verminderung des Strahlungsaustauschs durch Oberflächen mit hohen bzw. niedrigen Absorptions- und Emissionskoeffizienten (z. B. schwarze Farbe bzw. metallische Oberflächen); Optimierung des Abstrahlverhaltens von Radiatoren durch Oberflächen mit geringem Absorptionsvermögen im solaren Spektrum und gleichzeitig hohem Emissionsvermögen im infraroten Bereich; Beeinflussung des Abstrahlverhaltens durch Geometriegestaltung und Stabilisation (Beispiel HELIOS A und B); aktive Beeinflussung des Abstrahlverhaltens von Radiatoren durch Einsatz von jalousieartigen Blenden (Louver), die sich aufgrund einer vorbestimmten Temperatur automatisch öffnen oder schließen, oder durch elektrisch veränderbare Emissionskoeffizienten; Verwendung von Materialien mit hoher thermischer Leitfähigkeit (Aluminium, hoch leitende Kohlefasern) und solchen mit geringer thermischer Leitfähigkeit (Kunststoffe); Einsatz von Zwei-Phasen-Kühlkreisläufen zum effizienten Wärmetransport zwischen entfernten Bereichen im Satelliten (Wärmerohre, Loop Heat Pipes); Verwendung von Heizelementen zur Temperaturregulierung und -stabilisierung von dedizierten Bauteilen.The article "Kohlhase, A. O. and Schlitt, R. (2008) Thermal control. In: Handbook of space technology. 3. Edition. In: Hanser Verlag. Pages 275-304" presents technical solutions for optimizing the thermal balance, which reduce or increase heat flow through conduction and radiation at selected points on a satellite. The most important methods are as follows: reduction of radiation exchange through multi-layer insulation (MLI); Enhancement or reduction of radiation exchange through surfaces with high or low absorption and emission coefficients (e.g. black paint or metallic surfaces); Optimization of the radiation behavior of radiators through surfaces with low absorptivity in the solar spectrum and at the same time high emissivity in the infrared range; Influencing the radiation behavior through geometry design and stabilization (example HELIOS A and B); active influencing of the emission behavior of radiators by using louvers that open or close automatically based on a predetermined temperature, or by electrically variable emission coefficients; Use of materials with high thermal conductivity (aluminum, highly conductive carbon fibers) and those with low thermal conductivity (plastics); Use of two-phase cooling circuits for efficient heat transport between remote areas in the satellite (heat pipes, loop heat pipes); Use of heating elements for temperature regulation and stabilization of dedicated components.

Das Dokument US 2014 /0 299 714 A1 betrifft ein System und eine Vorrichtung zur Verhinderung von Wärmeverlusten in einem Raumfahrzeug während der oberen Startphase und in einer Transferumlaufbahn. In dem Dokument US 2014 /0 299 714 A1 wird vorgeschlagen, eine Wärmeregulierungsplatte vorzusehen, die neben den freiliegenden Bereichen der Kühlerplatten des Raumfahrzeugs in einer zusammengeklappten Konfiguration angeordnet werden kann. Die Außenfläche der Platte kann ein hohes Absorptionsvermögen und die Innenfläche ein hohes Emissionsvermögen aufweisen. Während der oberen Startphase und in der Transferumlaufbahn kann das Paneel dazu neigen, Wärme in Richtung der Kühlerpaneele auf der Innenseite des Raumfahrzeugs abzustrahlen, wodurch der Wärmeverlust der Kühlerpaneele verringert wird, um den Bedarf an elektronischen Heizungen an Bord zu reduzieren und dadurch Batteriestrom für andere Systeme an Bord zu sparen.The document US 2014 /0 299 714 A1 relates to a system and apparatus for preventing heat loss in a spacecraft during high launch and transfer orbit. In the document US 2014 /0 299 714 A1 proposes the provision of a thermal management panel which can be placed adjacent the exposed portions of the spacecraft radiator panels in a collapsed configuration. The outer surface of the panel can have high absorbance and the inner surface can have high emissivity. During the upper launch phase and in transfer orbit, the panel may tend to radiate heat towards the radiator panels on the inside of the spacecraft, reducing heat loss from the radiator panels to reduce the need for onboard electronic heaters and thereby battery power for other systems to save on board.

Das Dokument US 2019 /0 337 645 A1 betrifft ein Raumfahrzeug, das eine Hülle mit einer Fläche, einen von der Fläche getragenen Kühler und eine von dem Kühler getragene Wärmeisolierungsvorrichtung umfasst. Die Wärmeisoliervorrichtung umfasst eine erste Abschirmvorrichtung und eine Zugvorrichtung. Die erste Abschirmvorrichtung ist dazu geeignet, einen ersten Bereich des Heizkörpers abzudecken und umfasst eine thermisch isolierende und biegsame Folie und mindestens zwei Federn. Die Federn sind dazu geeignet, eine konstante Reaktionskraft zu erzeugen, derart vorgeformt, dass sie sich im Ruhezustand auf sich selbst aufwickeln und an der isolierenden Folie befestigt sind und weisen jeweils ein am Heizkörper befestigtes Ende und ein freies Ende auf. Die Zugvorrichtung ist dazu geeignet, an dem freien Ende der Federn zu ziehen, um die Folie den ersten Bereich abdecken zu lassen und das freie Ende freizugeben, um den ersten Bereich dem Raum auszusetzen.The document US 2019 /0 337 645 A1 relates to a spacecraft that includes a skin having a surface, a radiator carried by the surface, and a thermal insulation device carried by the radiator. The thermal insulation device includes a first shielding device and a pulling device. The first shielding device is suitable for covering a first area of the radiator and comprises a thermally insulating and flexible sheet and at least two springs. The springs are adapted to generate a constant reaction force, are preformed to coil on themselves when at rest and are attached to the insulating sheet and each have an end attached to the heater and a free end. The pulling device is adapted to pull on the free end of the springs to let the foil cover the first area and release the free end to expose the first area to the room.

Das Dokument DE 43 44 025 C1 betrifft ein Raumfahrzeug mit einer Kühleinheit für Proben, bei der eine Aufnahmekammer für die Proben sowie ein Wärmeaufnahmeelement vorgesehen sind. In dem Dokument DE 43 44 025 C1 wird vorgeschlagen, die innerhalb des Raumfahrzeuges angeordnete Aufnahmekammer mit einem Gehäuse zu umschließen, in dem das Wärmeaufnahmeelement angeordnet ist und das Wärmeaufnahmeelement über ein wärmeleitfähiges Kopplungselement an ein Wärmeabgabeelement anzuschließen, das außerhalb einer äußeren Wandung des Raumfahrzeuges angeordnet ist.The document DE 43 44 025 C1 relates to a spacecraft with a cooling unit for samples, in which a holding chamber for the samples and a heat absorbing element are provided. In the document DE 43 44 025 C1 it is proposed to enclose the accommodation chamber arranged inside the spacecraft with a housing in which the heat absorbing element is arranged and to connect the heat absorbing element via a thermally conductive coupling element to a heat dissipating element which is arranged outside an outer wall of the spacecraft.

Das Dokument DE 10 2012 100 275 A1 betrifft ein Raumfahrzeug, welches bestimmt ist für eine Mission, bei der sich das Raumfahrzeug auf einer ersten Bahn mit einer ersten Ausrichtung zur Sonnenstrahlung und auf einer zweiten Bahn mit einer zweiten Ausrichtung zur Sonnenstrahlung bewegt. Das Raumfahrzeug weist einen Radiator auf zur Ableitung von Wärme aus dem Inneren des Raumfahrzeugs in den Weltraum, der von einem Grundkörper des Raumfahrzeugs gehalten ist und der auf der ersten Bahn stärker mit Sonnenstrahlung beaufschlagt ist als auf der zweiten Bahn. In dem Dokument DE 10 2012 100 275 A1 wird vorgeschlagen, an dem Radiator einen Kompensationskörper anzubringen, welcher derart gegenüber dem Radiator geneigt ist, dass der Kompensationskörper auf der ersten Bahn mit der ersten Ausrichtung weniger mit Sonnenstrahlung beaufschlagt ist als auf der zweiten Bahn mit der zweiten Ausrichtung.The document DE 10 2012 100 275 A1 relates to a spacecraft intended for a mission in which the spacecraft moves in a first orbit with a first solar radiation orientation and in a second orbit with a second solar radiation orientation. The spacecraft has a radiator for dissipating heat from the interior of the spacecraft into space, which is held by a base body of the spacecraft and is exposed to more solar radiation on the first track than on the second track. In the document DE 10 2012 100 275 A1 it is proposed to attach a compensation body to the radiator, which is inclined in relation to the radiator in such a way that the compensation body on the first web with the first orientation is less is exposed to solar radiation than on the second web with the second orientation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Raumfahrtobjekt strukturell und/oder funktionell zu verbessern.The object of the invention is to improve a method mentioned at the outset. In addition, the invention is based on the object of structurally and/or functionally improving a space object mentioned at the outset.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Raumfahrtobjekt mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Vorteilhafte Ausführungen und/oder Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved with a method having the features of claim 1. The object is also achieved with a space object having the features of claim 6. Advantageous designs and/or developments are the subject matter of the dependent claims.

Das Verfahren kann zum Kontrollieren einer Temperatur des Thermalsektors dienen. und/oder einer Temperatur in dem Thermalsektor dienen. Das Verfahren kann dazu dienen, eine Temperatur des Thermalsektors in Temperaturbereich von ca. 200 bis ca. 470K, insbesondere von ca. 233 bis ca. 323K, zu halten. Der Temperaturbereich von ca. 200 bis ca. 470K kann in Abgrenzung zu einem kryogenen Bereich und einem Hochtemperaturbereich auch als konventioneller Bereich bezeichnet werden. Der Temperaturbereich von ca. 233 bis ca. 323K kann ein Temperaturbereich sein, für den Komponenten des Raumfahrtobjekts, beispielsweise Elektronikkomponenten, entwickelt und qualifiziert wurden. Mit „Kontrollieren“ ist vorliegend insbesondere ein regelungstechnisches und/oder steuerungstechnisches Kontrollieren bezeichnet.The method can be for controlling a temperature of the thermal sector. and/or a temperature in the thermal sector. The method can be used to maintain a temperature of the thermal sector in a temperature range from about 200 to about 470K, in particular from about 233 to about 323K. The temperature range from approx. 200 to approx. 470K can also be referred to as the conventional area, in contrast to a cryogenic area and a high-temperature area. The temperature range from about 233 to about 323K may be a temperature range for which components of the spacecraft, such as electronic components, have been designed and qualified. In the present case, “control” refers in particular to a control-related and/or control-related control.

Mit „diskreter Thermalsektor“ ist vorliegend insbesondere ein thermisch gesonderter Bereich bezeichnet. Der Thermalsektor kann ein als isothermal angenommener Bereich sein. Der Thermalsektor kann ein Massen-, Fächen- und/oder Volumenbereich sein. Der Thermalsektor kann von wenigstens einem weiteren diskreten Thermalsektor und/oder von einem äußeren Strahlungsfeld thermisch gesondert sein. Mit „äußeres Strahlungsfeld“ ist vorliegend insbesondere ein Bereich außerhalb des Raumfahrtobjekts bezeichnet. Das äußere Strahlungsfeld kann der Weltraum oder eine Atmosphäre eines Himmelskörpers sein. In dem äußeren Strahlungsfeld kann ein Hochvakuum mit niedriger Teilchendichte herrschen. Das äußere Strahlungsfeld kann Gase, kosmischen Staub und Elementarteilchen enthalten. Das äußere Strahlungsfeld kann elektrische und magnetische Felder, Gravitationsfelder und elektromagnetische Wellen enthalten.In the present case, “discrete thermal sector” refers in particular to a thermally separate area. The thermal sector can be an area assumed to be isothermal. The thermal sector can be a mass, area and/or volume region. The thermal sector can be thermally isolated from at least one further discrete thermal sector and/or from an external radiation field. In the present case, “external radiation field” refers in particular to an area outside of the space object. The external radiation field can be outer space or an atmosphere of a celestial body. A high vacuum with a low particle density can prevail in the outer radiation field. The outer radiation field can contain gases, cosmic dust and elementary particles. The external radiation field can include electric and magnetic fields, gravitational fields and electromagnetic waves.

Die Isolierung kann den Thermalsektor thermisch begrenzen. Die Isolierung kann den Thermalsektor thermisch von wenigstens einem weiteren Thermalsektor und/oder von einem äußeren Strahlungsfeld abgrenzen. Durch das wenigstens eine Wärmeleck kann Wärme in den Thermalsektor und/oder aus dem Thermalsektor strömen. Durch das Wärmeleck strömende Wärme kann als Leckwärmestrom bezeichnet werden. Das wenigstens eine Wärmeleck kann kontrolliert werden, indem der Leckwärmestrom kontrolliert wird. Das wenigstens eine Wärmeleck kann kontrolliert werden, indem der Leckwärmestrom reduziert oder erhöht wird. Der Leckwärmestrom kann soweit reduzierbar sein/reduziert werden, dass das wenigstens eine Wärmeleck geschlossen ist.The insulation can thermally limit the thermal sector. The insulation can thermally separate the thermal sector from at least one other thermal sector and/or from an external radiation field. Heat can flow into and/or out of the thermal sector through the at least one heat leak. Heat flowing through the heat leak can be referred to as leakage heat flux. The at least one heat leak can be controlled by controlling the leak heat flow. The at least one heat leak can be controlled by reducing or increasing the leak heat flow. The leakage heat flow can be/can be reduced to such an extent that the at least one heat leak is closed.

In Bezug auf das äußere Strahlungsfeld ist vorliegend insbesondere ein Wärmeaustausch durch Strahlung relevant, da das Raumfahrtobjekt im Weltraum lediglich eine Wechselwirkung mit einer geringen Anzahl von Atomen und Molekülen der Restatmosphäre erfährt. Innerhalb des Raumfahrtobjekts und bis zur Systemgrenze Raumfahrtobjekt-Weltraum ist insbesondere auch ein Wärmeaustausch durch Leitung relevant sein. Ein Wärmeaustausch durch Konvektion kann vernachlässigbar sein.With regard to the external radiation field, heat exchange by radiation is particularly relevant here, since the space object in space only experiences an interaction with a small number of atoms and molecules in the residual atmosphere. Within the space object and up to the space object-space system boundary, a heat exchange by conduction is also particularly relevant. Heat exchange by convection can be neglected.

„Aktuatorbetätigt“ bedeutet vorliegend insbesondere, dass das wenigstens eine Wärmeleck signalbasiert durch einen aktiven Eingriff kontrolliert wird. Die Signale können elektrische Signale sein. Der aktive Eingriff kann mechanische Bewegungen und/oder Veränderungen physikalischer Größen umfassen.In the present case, “actuator-actuated” means in particular that the at least one heat leak is controlled by an active intervention based on a signal. The signals can be electrical signals. The active intervention can include mechanical movements and/or changes in physical quantities.

Das wenigstens eine Wärmeleck kann kontrolliert werden, indem ein Wärmeleckquerschnitt kontrolliert wird. Das wenigstens eine Wärmeleck kann kontrolliert werden, indem das Wärmeleck und/oder der Wärmeleckquerschnitt verkleinert oder vergrößert werden/wird.The at least one heat leak can be controlled by controlling a heat leak cross section. The at least one heat leak can be controlled by reducing or increasing the heat leak and/or the heat leak cross section.

Das wenigstens eine Isolationsmodul kann in Öffnungsrichtung verlagert werden, um das Wärmeleck zu vergrößern. Das wenigstens eine Isolationsmodul kann in Öffnungsrichtung verlagert werden, bis das Wärmeleck teilweise oder vollständig geöffnet ist. Das wenigstens eine Isolationsmodul kann in Schließrichtung verlagert werden, um das Wärmeleck zu verkleinern. Das wenigstens eine Isolationsmodul kann in Schließrichtung verlagert werden, bis das Wärmeleck teilweise oder vollständig geschlossen ist.The at least one insulation module can be shifted in the opening direction in order to increase the heat leakage. The at least one insulation module can be displaced in the opening direction until the heat leak is partially or completely opened. The at least one insulation module can be displaced in the closing direction in order to reduce heat leakage. The at least one insulation module can be displaced in the closing direction until the heat leak is partially or completely closed.

Die wenigstens eine wärmeleitende Verbindung kann geöffnet werden, um das Wärmeleck zu verkleinern. Die wenigstens eine wärmeleitende Verbindung kann teilweise oder vollständig geöffnet werden. Die wenigstens eine wärmeleitende Verbindung kann geschlossen werden, um das Wärmeleck zu vergrößern. Die wenigstens eine wärmeleitende Verbindung kann teilweise oder vollständig geschlossen werden.The at least one thermally conductive connection can be opened to reduce heat leakage. The at least one thermally conductive connection can be opened partially or completely. The at least one thermally conductive connection can be closed to increase heat leakage. The at least one thermally conductive connection can be partially or completely closed.

„Wärmeleitend“ bezeichnet vorliegend insbesondere eine Wärmeleitfähigkeit, die deutlich größer als eine Wärmeleitfähigkeit der Isolierung ist. Die Isolierung kann eine Wärmeleitfähigkeit von k<0,1 W/m2K, insbesondere von k<0,01 W/m2K, aufweisen. „Wärmeleitend“ bezeichnet vorliegend insbesondere eine Wärmeleitfähigkeit von k>1W/m2K, insbesondere von k>1 0W/m2K, insbesondere von k>1 00W/m2K. Das wenigstens eine Wärmeleck kann einen Wärmestrom durch die wenigstens eine thermische Isolierung ermöglichen. Das wenigstens eine Wärmeleck kann einen Wärmestrom zu dem Thermalsektor hin und/oder von dem Thermalsektor weg ermöglichen. Das wenigstens eine Wärmeleck kann einen Wärmestrom zwischen dem Thermalsektor einerseits und wenigstens einem weiteren Thermalsektor und/oder einem äußeren Strahlungsfeld andererseits ermöglichen.In the present case, “thermally conductive” refers in particular to a thermal conductivity that is significantly greater than a thermal conductivity of the insulation. The insulation can have a thermal conductivity of k<0.1 W/m 2 K, in particular k<0.01 W/m 2 K. "Thermally conductive" refers here in particular to a thermal conductivity of k>1W/m 2 K, in particular of k>10W/m 2 K, in particular of k>100W/m 2 K. The at least one heat leak can cause a heat flow through the at least one enable thermal insulation. The at least one heat leak may allow heat to flow toward and/or away from the thermal sector. The at least one heat leak can enable a heat flow between the thermal sector on the one hand and at least one further thermal sector and/or an external radiation field on the other hand.

Das wenigstens eine Wärmeleck kann kontrolliert werden, um einen Wärmestrom zwischen dem Thermalsektor einerseits und einem weiteren Thermalsektor oder einem äußeren Strahlungsfeld andererseits zu kontrollieren. Dieser Wärmestrom kann als Leckwärmestrom bezeichnet werden. Der Leckwärmestrom kann temperaturdifferenzabhängig zu dem Thermalsektor hin oder von dem Thermalsektor weg gerichtet sein. Wenn eine Temperatur des Thermalsektors niedriger als eine Temperatur des weiteren Thermalsektors oder des äußeren Strahlungsfelds, kann der Leckwärmestrom zu dem Thermalsektor hin gerichtet sein. Wenn eine Temperatur des Thermalsektors höher als eine Temperatur des weiteren Thermalsektors oder des äußeren Strahlungsfelds, kann der Leckwärmestrom von dem Thermalsektor weg gerichtet sein.The at least one heat leak can be controlled to control heat flow between the thermal sector on the one hand and another thermal sector or an external radiation field on the other hand. This heat flow can be referred to as leakage heat flow. Depending on the temperature difference, the leakage heat flow can be directed towards or away from the thermal sector. When a temperature of the thermal sector is lower than a temperature of the further thermal sector or the external radiation field, the leakage heat flow can be directed towards the thermal sector. When a temperature of the thermal sector is higher than a temperature of the further thermal sector or the external radiation field, the leakage heat flow can be directed away from the thermal sector.

Das wenigstens eine Wärmeleck kann unter Berücksichtigung physikalischer Größen, die eine Temperatur und/oder Temperaturänderung in dem Thermalsektor beeinflussen, kontrolliert werden, insbesondere unter Berücksichtigung einer Fläche und/oder Wärmeleitfähigkeit der thermischen Isolierung, einer Fläche und/oder Wärmeleitfähigkeit des wenigstens einen Wärmelecks, einer Temperatur des Thermalsektors, einer Temperatur wenigstens eines weiteren Thermalsektors und/oder einer Strahlungswärme eines äußeren Strahlungsfelds.The at least one heat leak can be controlled taking into account physical variables that affect a temperature and/or temperature change in the thermal sector, in particular taking into account an area and/or thermal conductivity of the thermal insulation, an area and/or thermal conductivity of the at least one heat leak, a Temperature of the thermal sector, a temperature of at least one further thermal sector and/or a radiant heat of an external radiation field.

Das Raumfahrtobjekt kann ein Satellit, ein Raumfahrzeug, eine Raumstation, ein Raumtransporter oder eine Raumsonde sein. Der wenigstens eine Thermalsektor kann eine Komponente oder mehrere Komponenten des Raumfahrtobjekts, beispielsweise Elektronikkomponenten, die für einen gemeinsamen Temperaturbereich entwickelt und qualifiziert wurden, umfassen.The space object can be a satellite, a space vehicle, a space station, a space transporter or a space probe. The at least one thermal sector can comprise one or more components of the space object, for example electronic components, which have been developed and qualified for a common temperature range.

Die thermische Isolierung kann eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Die thermische Isolierung kann eine Wärmeleitfähigkeit von k<0,1 W/m2K, insbesondere von k<0,01W/m2K, aufweisen. Die thermische Isolierung kann ein homogenes Material, wie Kunststoff oder Schaum, das eine Wärmeleitung reduziert, oder eine Mehrlagenisolation, die einen Wärmeaustausch durch Strahlung reduziert, aufweisen. Das wenigstens eine Wärmeleck kann an der Isolierung, in der Isolierung oder die Isolierung durchdringend und/oder überbrückend angeordnet sein.The thermal insulation can have a low thermal conductivity. The thermal insulation can have a thermal conductivity of k<0.1 W/m 2 K, in particular k<0.01 W/m 2 K. The thermal insulation may comprise a homogeneous material, such as plastic or foam, that reduces thermal conduction, or multi-layer insulation that reduces radiative heat exchange. The at least one heat leak may be located on the insulation, within the insulation, or penetrating and/or bridging the insulation.

Die thermische Isolierung kann wenigstens eine Isolierungsöffnung aufweisen. Die wenigstens eine Isolierungsöffnung kann als Wärmeleck dienen. Die wenigstens eine Isolierungsöffnung kann kontrollierbar sein. Die wenigstens eine Isolierungsöffnung kann geöffnet und/oder geschlossen werden. Die thermische Isolierung kann wenigstens ein Isolationsmodul aufweisen. Das wenigstens eine Isolationsmodul kann der wenigstens einen Isolierungsöffnung zugeordnet sein. Das wenigstens eine Isolationsmodul kann dazu dienen, die wenigstens eine Isolierungsöffnung zu öffnen und/oder zu schließen. Das wenigstens eine Isolationsmodul kann in einer Öffnungsrichtung und/oder in einer Schließrichtung verlagerbar sein. Das wenigstens eine Isolationsmodul kann plattenartig ausgeführt sein.The thermal insulation can have at least one insulation opening. The at least one isolation opening can serve as a heat leak. The at least one isolation opening may be controllable. The at least one isolation opening can be opened and/or closed. The thermal insulation can have at least one insulation module. The at least one isolation module may be associated with the at least one isolation opening. The at least one isolation module can be used to open and/or close the at least one isolation opening. The at least one insulation module can be displaceable in an opening direction and/or in a closing direction. The at least one insulation module can be plate-like.

Die thermische Isolierung kann mithilfe wenigstens einer Verbindung überbrückt sein. Die wenigstens eine Verbindung kann eine thermische Verbindung zu einem weiteren Thermalsektor oder zu einem äußeren Strahlungsfeld bilden. Die wenigstens eine Verbindung kann als Wärmeleck dienen. Die wenigstens eine Verbindung kann wärmeleitend sein. Die wenigstens eine Verbindung kann eine Wärmeleitfähigkeit von k>1 W/m2K, insbesondere von k>1 0W/m2K, insbesondere von k>100W/m2K, aufweisen. Die wenigstens eine Verbindung kann kontrollierbar sein. Die wenigstens eine Verbindung kann öffenbar und/oder schließbar sein. Die wenigstens eine Verbindung kann als Schraubverbindung ausgeführt sein.The thermal insulation can be bridged using at least one connection. The at least one connection can form a thermal connection to another thermal sector or to an external radiation field. The at least one connection can serve as a heat leak. The at least one connection can be thermally conductive. The at least one connection can have a thermal conductivity of k>1 W/m 2 K, in particular of k>10 W/m 2 K, in particular of k>100 W/m 2 K. The at least one connection can be controllable. The at least one connection can be openable and/or closable. The at least one connection can be designed as a screw connection.

Das Raumfahrtobjekt kann wenigstens einen Aktuator aufweisen. Der wenigstens eine Aktuator kann dazu dienen, das wenigstens eine Wärmeleck signalbasiert durch einen aktiven Eingriff zu kontrollieren. Der wenigstens eine Aktuator kann dazu dienen, das wenigstens eine Wärmeleck basierend auf elektrischen Signalen durch mechanische Bewegungen und/oder Veränderungen physikalischer Größen zu kontrollieren. Der wenigstens eine Aktuator kann einen Elektromotor und/oder ein Getriebe aufweisen.
Der wenigstens eine Aktuator kann als elektronisches Launch-Locks ausgeführt sein. Der wenigstens eine Aktuator kann zum Verlagern des wenigstens einen Isolationsmoduls oder zum Öffnen und/oder Schließen der wenigstens einen wärmeleitenden Verbindung dienen.The space object can have at least one actuator. The at least one actuator can be used to control the at least one heat leak based on a signal by an active intervention. The at least one actuator can serve to control the at least one heat leak based on electrical signals through mechanical movements and/or changes in physical quantities. The at least one actuator can have an electric motor and/or a gear.
The at least one actuator can be designed as an electronic launch lock. The at least one actuator can be used to move the at least one insulation module or to open and/or close the at least one heat-conducting connection.

Das wenigstens eine Wärmeleck zwischen dem wenigstens einen Thermalsektor einerseits und einem weiteren Thermalsektor oder einem äußeren Strahlungsfeld andererseits wirksam sein. Die wenigstens eine Isolierungsöffnung kann eine thermische Öffnung zu einem weiteren Thermalsektor oder zu einem äußeren Strahlungsfeld bilden. Die wenigstens eine Verbindung kann eine thermische Verbindung zu einem weiteren Thermalsektor oder zu einem äußeren Strahlungsfeld bilden.The at least one heat leak can be effective between the at least one thermal sector on the one hand and another thermal sector or an external radiation field on the other hand. The at least one isolation opening may form a thermal opening to another thermal sector or to an external radiation field. The at least one connection can form a thermal connection to another thermal sector or to an external radiation field.

Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem ein Verfahren zum aktiven Koppeln und Entkoppeln von Körpern. Eine aktive Kopplung sowie Entkopplung der einzelnen Komponenten kann ermöglicht werden, indem Aktuatoren, beispielsweise in Form von elektronischen Launch-Locks, eingesetzt werden, welche beispielsweise Anschraubpunkte aktiv von einer Elektronik und/oder empfindlichen Komponenten entfernen, dadurch kann ein Effekt ermöglicht werden, welcher die Komponenten weiter thermisch Isoliert und somit wärmer hält oder thermische Isolationsplatten im Gegensatz zu Anschraubpunkten bewegt, um denselben Effekt darzustellen. Als weitere Möglichkeit können Fenster in das System integriert werden, welche geöffnet werden können. Hierbei sind Fenster als thermische Lecks zu verstehen, welche gezielt geschaffen werden, um eine größere thermische Strahlung als nominal an die Umgebung abgeben zu können.In summary and presented in other words, the invention thus results, among other things, in a method for actively coupling and decoupling bodies. Active coupling and decoupling of the individual components can be made possible by using actuators, for example in the form of electronic launch locks, which, for example, actively remove screw-on points from electronics and/or sensitive components Keeping components thermally insulated further and therefore warmer, or moving thermal insulation panels as opposed to bolt-on points to represent the same effect. Another option is to integrate windows into the system that can be opened. In this context, windows are to be understood as thermal leaks, which are specifically created in order to be able to emit a greater thermal radiation than nominal to the environment.

Mit der Erfindung wird eine weltraumqualifizierte Möglichkeit zum aktiven Ändern einer Isolation eines Systems und zur Anpassung an thermischen Gegebenheiten im Weltraum und/oder auf Himmelskörpern bereitgestellt.The invention provides a space-qualified possibility for actively changing a system's insulation and for adapting to thermal conditions in space and/or on celestial bodies.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:

  • 1 ein Raumfahrtobjekt mit einem durch Verschieben eines Isolationsmoduls thermisch kontrollierbaren Thermalsektor mit geschlossenem Wärmeleck,
  • 2 ein Raumfahrtobjekt mit einem durch Verschieben eines Isolationsmoduls thermisch kontrollierbaren Thermalsektor mit geöffneten Wärmeleck und
  • 3 ein Raumfahrtobjekt mit einem thermisch kontrollierbaren Thermalsektor mit einem zur ungehinderten Wärmeabstrahlung in den Weltraum geöffneten Wärmeleck.
Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to figures, which show schematically and by way of example:
  • 1 a space object with a thermally controllable thermal sector by moving an isolation module with a closed heat leak,
  • 2 a space object with a thermally controllable thermal sector by moving an isolation module with open heat leak and
  • 3 a spacecraft having a thermally controllable thermal sector with a heat leak open for unhindered heat dissipation to space.

1 zeigt ein Raumfahrtobjekt 100 mit einem Thermalsektor 102 im Weltraum 104. Der Thermalsektor 102 ist mithilfe einer Isolierung 106 thermisch begrenzt. Die Isolierung 106 weist eine Mehrlagenisolation, die einen Wärmeaustausch durch Strahlung reduziert, und eine Isolierungsöffnung 108, die als kontrollierbares Wärmeleck 110 dient, auf. Die Isolierungsöffnung 108 ist mithilfe eines Isolationsmoduls 112 geschlossen. Das Isolationsmodul 112 ist mithilfe eines Aktuators 114 in einer zu einer Begrenzungsebene 116 des Thermalsektors 102 senkrechten Richtung 118 verschiebbar, um die Isolierungsöffnung 108 zu öffnen oder zu schließen. 2 zeigt das Raumfahrtobjekt 100 mit geöffneter Isolierungsöffnung 108. Wenn die Isolierungsöffnung 108, wie in 1 gezeigt, geschlossen ist, ist das Wärmeleck 110 geschlossen und der Thermalsektor 102 ist vollständig isoliert. Wenn die Isolierungsöffnung 108, wie in 2 gezeigt, geöffnet ist, ist das Wärmeleck 110 geöffnet und der Thermalsektor 102 ist im Bereich der Isolierungsöffnung 108 nicht mehr vollständig isoliert. Die Isolierungsöffnung 108 ist zwar noch teilweise mithilfe des Isolationsmoduls 112 abgeschattet, es kann ein erhöhter Wärmeaustausch durch Strahlung erfolgen. 1 shows a space object 100 with a thermal sector 102 in space 104. The thermal sector 102 is thermally limited by means of insulation 106. Insulation 106 includes multi-layer insulation that reduces radiative heat transfer and an insulation aperture 108 that serves as a controllable heat leak 110 . The isolation opening 108 is closed using an isolation module 112 . The isolation module 112 is displaceable in a direction 118 perpendicular to a boundary plane 116 of the thermal sector 102 with the aid of an actuator 114 in order to open or close the isolation opening 108 . 2 shows the space object 100 with the insulation opening 108 open. If the insulation opening 108, as in FIG 1 1 is closed, the thermal leak 110 is closed and the thermal sector 102 is fully insulated. If the insulation opening 108, as in 2 1, is open, the heat leak 110 is open and the thermal sector 102 is no longer fully insulated in the area of the isolation opening 108. Although the isolation opening 108 is still partially shaded by the isolation module 112, increased heat exchange may occur through radiation.

Um eine Temperatur in dem Thermalsektor 102 zu kontrollieren, wird das Isolationsmodul 112 mithilfe des Aktuators 114 unter Berücksichtigung physikalischer Größen, die eine Temperatur und/oder Temperaturänderung in dem Thermalsektor beeinflussen, in Öffnungsrichtung verschoben, um das Wärmeleck 110 zu vergrößern, oder in Schließrichtung verschoben, um das Wärmeleck 110zu verkleinern.In order to control a temperature in the thermal sector 102, the isolation module 112 is shifted in the opening direction to increase the heat leak 110 or shifted in the closing direction with the aid of the actuator 114, taking into account physical quantities that influence a temperature and/or temperature change in the thermal sector to reduce the heat leak 110 .

Alternativ oder zusätzlich weist der Thermalsektor 102 wärmeleitende Verbindungen, wie 120, auf, die die Isolierung 106 überbrücken und als Wärmeleck 122 dienen. Die Verbindungen 120 können jeweils mithilfe eines Aktuators unter Berücksichtigung physikalischer Größen, die eine Temperatur und/oder Temperaturänderung in dem Thermalsektor beeinflussen, geöffnet oder geschlossen werden, um das Wärmeleck 122 zu verkleinern oder zu vergrößern.Alternatively or additionally, the thermal sector 102 has thermally conductive connections such as 120 that bridge the insulation 106 and serve as a heat leak 122 . The connections 120 can each be opened or closed with the aid of an actuator taking into account physical quantities that influence a temperature and/or temperature change in the thermal sector in order to reduce or increase the heat leak 122 .

3 zeigt ein Raumfahrtobjekt 200 mit einem Thermalsektor 202 im Weltraum 204. Der Thermalsektor 202 ist mithilfe einer Isolierung 206 thermisch begrenzt. Die Isolierung 206 weist eine Mehrlagenisolation, die einen Wärmeaustausch durch Strahlung reduziert, und eine Isolierungsöffnung 208, die als kontrollierbares Wärmeleck 210 dient, auf. Die Isolierungsöffnung 208 kann mithilfe eines Aktuators 212 in einer zu einer Begrenzungsebene 214 des Thermalsektors 202 parallelen Richtung 215 geöffnet oder geschlossen werden. Wenn die Isolierungsöffnung 208 bzw. das Wärmeleck 210, wie in 3 gezeigt, geöffnet ist, ist der Thermalsektor 202 im Bereich der Isolierungsöffnung 208 vollständig geöffnet, sodass in diesem Bereich ein ungehinderter Wärmeaustausch durch Strahlung erfolgen kann. 3 shows a space object 200 with a thermal sector 202 in space 204. The thermal sector 202 is thermally limited using insulation 206. Insulation 206 includes multi-layer insulation that reduces radiative heat exchange and an insulation aperture 208 that serves as a controllable heat leak 210 . The isolation opening 208 can be opened or closed in a direction 215 parallel to a boundary plane 214 of the thermal sector 202 using an actuator 212 . If the insulation opening 208 or the heat leak 210, as in 3 shown, is open, the thermal sector 202 is completely open in the area of the insulation opening 208, so that an unimpeded heat exchange by radiation can take place in this area.

Um eine Temperatur in dem Thermalsektor 202 zu kontrollieren, wird die Isolierungsöffnung 208 und damit das Wärmeleck 210 mithilfe des Aktuators 212 unter Berücksichtigung physikalischer Größen, die eine Temperatur und/oder Temperaturänderung in dem Thermalsektor beeinflussen, vergrößert oder verkleinert.In order to control a temperature in the thermal sector 202, the insulation opening 208 and thus the heat leak 210 is increased or decreased using the actuator 212 taking into account physical quantities that affect a temperature and/or temperature change in the thermal sector.

Alternativ oder zusätzlich weist der Thermalsektor 202 wärmeleitende Verbindungen, wie 216, auf, die die Isolierung 206 überbrücken und als Wärmeleck 218 dienen. Die Verbindungen 216 können jeweils mithilfe eines Aktuators unter Berücksichtigung physikalischer Größen, die eine Temperatur und/oder Temperaturänderung in dem Thermalsektor beeinflussen, geöffnet oder geschlossen werden, um das Wärmeleck 218 zu verkleinern oder zu vergrößern.Alternatively or additionally, the thermal sector 202 has thermally conductive connections such as 216 bridging the insulation 206 and serving as a heat leak 218 . The connections 216 can each be opened or closed using an actuator, taking into account physical quantities that affect a temperature and/or temperature change in the thermal sector, in order to decrease or increase the heat leak 218 .

Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es auch Weiterbildungen und/oder Ausführungsbeispiele der Erfindung, die zusätzlich oder alternativ das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweisen.In particular, “may” denotes optional features of the invention. Accordingly, there are also developments and/or exemplary embodiments of the invention which additionally or alternatively have the respective feature or features.

Aus den vorliegend offenbarten Merkmalskombinationen können bedarfsweise auch isolierte Merkmale herausgegriffen und unter Auflösung eines zwischen den Merkmalen gegebenenfalls bestehenden strukturellen und/oder funktionellen Zusammenhangs in Kombination mit anderen Merkmalen zur Abgrenzung des Anspruchsgegenstands verwendet werden.If necessary, isolated features can also be selected from the combinations of features disclosed here and used in combination with other features to delimit the subject matter of the claim, eliminating any structural and/or functional relationship that may exist between the features.

BezugszeichenlisteReference List

100100
Raumfahrtobjektspace object
102102
Thermalsektorthermal sector
104104
Weltraumspace
106106
Isolierunginsulation
108108
Isolierungsöffnunginsulation opening
110110
Wärmeleckheat leak
112112
Isolationsmodulisolation module
114114
Aktuatoractuator
116116
Begrenzungsebeneboundary plane
118118
RichtungDirection
120120
VerbindungConnection
122122
Wärmeleck heat leak
200200
Raumfahrtobjektspace object
202202
Thermalsektorthermal sector
204204
Weltraumspace
206206
Isolierunginsulation
208208
Isolierungsöffnunginsulation opening
210210
Wärmeleckheat leak
212212
Aktuatoractuator
214214
Begrenzungsebeneboundary plane
215215
RichtungDirection
216216
VerbindungConnection
218218
Wärmeleckheat leak

Claims (10)

Verfahren zur Thermalkontrolle eines diskreten Thermalsektors (102, 202) eines Raumfahrtobjekts (100, 200), der Thermalsektor (102, 202) aufweisend eine thermische Isolierung (106, 206) und wenigstens ein Wärmeleck (110, 122, 210, 218), dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Wärmeleck (110, 122, 210, 218) aktuatorbetätigt kontrolliert wird, indem das Wärmeleck (110, 122, 210, 218) verkleinert oder vergrößert wird.Method for thermal control of a discrete thermal sector (102, 202) of a space object (100, 200), the thermal sector (102, 202) having thermal insulation (106, 206) and at least one thermal leak (110, 122, 210, 218), characterized characterized in that the at least one heat leak (110, 122, 210, 218) is actuator controlled by reducing or increasing the heat leak (110, 122, 210, 218). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung (106) wenigstens eine Isolierungsöffnung (108) und wenigstens ein der wenigstens einen Isolierungsöffnung (108)zugeordnetes, in Öffnungsrichtung und/oder in Schließrichtung verlagerbares Isolationsmodul (112) aufweist und das wenigstens eine Isolationsmodul (112) in Öffnungsrichtung verlagert wird, um das Wärmeleck (110) zu vergrößern und/oder in Schließrichtung verlagert wird, um das Wärmeleck (110) zu verkleinern.procedure after claim 1 , characterized in that the insulation (106) has at least one insulation opening (108) and at least one insulation module (112) assigned to the at least one insulation opening (108) and displaceable in the opening direction and/or in the closing direction and the at least one insulation module (112) in Opening direction is shifted to increase the heat leak (110) and / or is shifted in the closing direction to reduce the heat leak (110). Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung (106,206) mithilfe wenigstens einer wärmeleitenden, öffenbaren und/oder schließbaren Verbindung (120, 216) überbrückt ist und die wenigstens eine wärmeleitende Verbindung (120, 216) geöffnet wird, um das Wärmeleck (122, 218) zu verkleinern, oder geschlossen wird, um das Wärmeleck (122,218) zu vergrößern.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the insulation (106, 206) is bridged using at least one heat-conducting, openable and/or closable connection (120, 216) and the at least one heat-conducting connection (120, 216) is opened in order to to reduce the heat leak (122, 218), or is closed to increase the heat leak (122, 218). Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Wärmeleck (110, 122, 210, 218) kontrolliert wird, um einen Wärmestrom zwischen dem Thermalsektor (102, 202) einerseits und einem weiteren Thermalsektor oder einem äußeren Strahlungsfeld andererseits zu kontrollieren.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one heat leak (110, 122, 210, 218) is controlled in order to direct a heat flow between the thermal sector (102, 202) on the one hand and another thermal sector or an external radiation field on the other hand check. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Wärmeleck (110, 122, 210, 218) unter Berücksichtigung physikalischer Größen, die eine Temperatur und/oder Temperaturänderung in dem Thermalsektor (102, 202) beeinflussen, kontrolliert wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one heat leak (110, 122, 210, 218) taking into account physical quantities which have a temperature and/or temperature change in the thermal sector (102, 202) is controlled. Raumfahrtobjekt (100, 200) mit wenigstens einem diskreten Thermalsektor (102, 202), der wenigstens eine Thermalsektor (102, 202) aufweisend eine thermische Isolierung (106, 206) und wenigstens ein Wärmeleck (110, 122, 210, 218), dadurch gekennzeichnet, dass das Raumfahrtobjekt (100, 200) wenigstens einen Aktuator (114,212)zum Kontrollieren des wenigstens einen Wärmelecks (110, 122, 210, 218) aufweist und der wenigstens eine Thermalsektor (102, 202) gemäß einem Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche thermisch kontrollierbar ist.Space object (100, 200) having at least one discrete thermal sector (102, 202), the at least one thermal sector (102, 202) having thermal insulation (106, 206) and at least one heat leak (110, 122, 210, 218), characterized characterized in that the space object (100, 200) has at least one actuator (114, 212) for controlling the at least one heat leak (110, 122, 210, 218) and the at least one thermal sector (102, 202) according to a method according to at least one of the preceding ones Claims is thermally controllable. Raumfahrtobjekt (100, 200) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung (106,206) zum Vergrößern und/oder Verkleinern des wenigstens einen Wärmelecks (110,210)wenigstens eine Isolierungsöffnung (108, 208) und wenigstens ein der wenigstens einen Isolierungsöffnung (108, 208) zugeordnetes, in Öffnungsrichtung und/oder in Schließrichtung verlagerbares Isolationsmodul (112) aufweist und/oder mithilfe wenigstens einer wärmeleitenden, öffenbaren und/oder schließbaren Verbindung (120, 216) überbrückt ist.Space object (100, 200) after claim 6 , characterized in that the insulation (106, 206) for increasing and/or reducing the at least one heat leak (110, 210) has at least one insulation opening (108, 208) and at least one of the at least one insulation opening (108, 208) assigned in the opening direction and/or has an insulation module (112) that can be displaced in the closing direction and/or is bridged with the aid of at least one heat-conducting, openable and/or closable connection (120, 216). Raumfahrtobjekt (100, 200) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Isolationsmodul (112) plattenartig und/oder die wärmeleitende Verbindung (120, 216) als Schraubverbindung ausgeführt ist.Space object (100, 200) after claim 7 , characterized in that the at least one insulation module (112) is plate-like and/or the heat-conducting connection (120, 216) is designed as a screw connection. Raumfahrtobjekt (100, 200) nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mithilfe des wenigstens einen Aktuators (114, 212) das wenigstens eine Isolationsmoduls (112)verlagerbar oder die wenigstens eine wärmeleitende Verbindung (120, 216) öffenbar und/oder schließbar ist.Space object (100, 200) according to at least one of Claims 7 until 8th , characterized in that the at least one insulation module (112) can be displaced or the at least one heat-conducting connection (120, 216) can be opened and/or closed with the aid of the at least one actuator (114, 212). Raumfahrtobjekt (100, 200) nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Wärmeleck (110, 122, 210, 218) zwischen dem wenigstens einen Thermalsektor (102, 202) einerseits und einem weiteren Thermalsektor oder einem äußeren Strahlungsfeld andererseits wirksam ist.Space object (100, 200) according to at least one of Claims 6 until 9 , characterized in that the at least one heat leak (110, 122, 210, 218) is effective between the at least one thermal sector (102, 202) on the one hand and another thermal sector or an external radiation field on the other hand.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023103239A1 (en) 2023-02-10 2024-08-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Thermal control device and method and space object
DE102023103238A1 (en) 2023-02-10 2024-08-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Thermal control device and method and space object

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4344025C1 (en) 1993-12-23 1995-06-08 Erno Raumfahrttechnik Gmbh Spacecraft with sample refrigerator
DE102012100275A1 (en) 2012-01-12 2013-07-18 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Spacecraft, particularly satellite, for mission, is moved on path with alignment to sun radiation and is moved on another path with another alignment to sun radiation, where radiator dissipated heat from interior of spacecraft in universe
US20140299714A1 (en) 2013-04-09 2014-10-09 Lockheed Martin Corporation Heat generating transfer orbit shield
US20190337645A1 (en) 2016-05-23 2019-11-07 Airbus Defence And Space Sas Spacecraft

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4344025C1 (en) 1993-12-23 1995-06-08 Erno Raumfahrttechnik Gmbh Spacecraft with sample refrigerator
DE102012100275A1 (en) 2012-01-12 2013-07-18 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Spacecraft, particularly satellite, for mission, is moved on path with alignment to sun radiation and is moved on another path with another alignment to sun radiation, where radiator dissipated heat from interior of spacecraft in universe
US20140299714A1 (en) 2013-04-09 2014-10-09 Lockheed Martin Corporation Heat generating transfer orbit shield
US20190337645A1 (en) 2016-05-23 2019-11-07 Airbus Defence And Space Sas Spacecraft

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KOHLHASE, Andreas O. ; SCHLITT, Reinhard: Kapitel 4: Raumfahrzeug-Subsysteme: Abschnitt 4.3: Thermalkontrolle. In: Handbuch der Raumfahrttechnik. 3. Aufl. München : Hanser, 2008. S. 275-305. - ISBN 978-3-446-41185-2.
Thermal bridge. In: Wikipedia, The Free Encyclopedia. Stand 11.12.2020 (gemäß Wikimedia Foundation Inc., San Francisco, CA, USA). URL: https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Thermal_bridge&oldid=993564647 [abgerufen 09.12.2021]

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