DE1531560B2 - Einrichtung zum regeln der temperatur im inneren von raumfahr zeugen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regeln der Temperatur im Inneren von Raumfahrzeugen, künstlichen Satelliten od. dgl., die mit einer ein variables Absorptions-Emissions-Verhältnis aufweisenden, wenigstens aus zwei laminierten Schichten bestehenden Außenhaut versehen sind, von denen die äußere wenigstens zum Teil optisch transparent ist.

Im Weltraum empfängt ein Raumfahrzeug Wärme von der Sonne sowie den nahen Planeten und erzeugt selbst Wärme beim Betrieb seiner Senderumwandler, Energiequellen und anderer Teilsysteme. Andererseits verliert das Raumfahrzeug Wärme durch ζ Wärmeausstrahlung. Damit, innerhalb des Raumfahr- ^fc zeugs die Innentemperatur innerhalb verhältnismäßig r enger Grenzen gehalten werden kann, müssen somit die Wärmegewinne und Wärmeverluste eines Raumfahrzeugs ausbalanciert werden.

Es ist demzufolge bereits bekannt (s. USA.-Patentschrift 3174 537), das Raumfahrzeug mit einer Oberflächenbeschichtung zu versehen, dessen Strahlungseigenschaften temperaturabhängig sind. Die Eigenschaften dieser Beschichtung sind dabei derart gewählt, daß beim Auftreten von Temperaturänderungen die Absorptions-, Emissions-, Reflexions- und/oder Transmissionseigenschaften dieser Schicht derart verändert werden, daß der aufgetretenen Temperaturänderung entgegengewirkt wird. Es zeigt sich jedoch, daß es unmöglich ist, Beschichtungen zu entwickeln, deren Eigenschaften sich sprunghaft mit der Temperatur ändern. Demzufolge kann eine derartige Temperatursteuerung die Temperatur eines Raumfahrzeuges nicht genügend genau auf einem vorgegebenen Wert halten, so daß derartige Steuerein- f richtungen, insbesondere bei bemannten Raumfahr- zeugen, nur beschränkt verwendet werden können.

Es ist demzufolge bereits bekannt (s. VDI-Zeit- ^[ schrift Nr. 16, 1966, S. 712 bis 715), an Raumfahrzeugen schwenkbar gelagerte Jalousien vorzusehen, welche entweder mit Hilfe von Bimetallelementen oder Druckdosen in Abhängigkeit der innerhalb des Raumfahrzeugs herrschenden Temperatur eingestellt werden. Es zeigt sich jedoch, daß derartige Temperaturregelsysteme relativ aufwendig sind und einen erheblichen Platz- und Gewichtsaufwand erfordern, was naturgemäß bei Raumfahrzeugen sich als äußerst nachteilig erweist.

Demzufolge ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Regeln der Temperatur im Inneren von Raumfahrzeugen zu schaffen, welche diesen obengenannten Nachteil; nicht aufweist und welche bei gewichts- und raumsparender Bauweise eine genaue Einstellung der Innentemperatur auf vorgegebene Temperaturwerte ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine thermostatisch gesteuerte Stromversorgungseinheit vorgesehen ist, die über elektrische Leiter mit wenigstens einer der Schichten verbunden ist, und daß die Schichten der Außenhaut derart ausgebildet ■

sind, daß sie unter Verwendung des Fotovoltaeffektes, des Halbleitereffektes, des elektrooptischen Effektes oder eines ähnlichen Effektes ein elektrisch beeinflußbares Absorptions-Emissions-Verhältnis aufweisen.

Die Unterschiede zwischen verschiedenen Materialien hinsichtlich optischer oder anderer physikalischer Eigenschaften gehen auf unterschiedliche molekulare Strukturen zurück. Dies bedeutet, daß durch alle jene Mittel, mit welchen die molekulare Struktur eines bestimmten Materials verändert werden kann, ebenfalls einige oder alle physikalischen Eigenschaften eines Materials verändert werden. Ein bekanntes Beispiel hierfür stellt das Schmelzen von Paraffin durch die Einwirkung von Wärme dar, bei welchem die offenkundige molekulare Strukturänderung von einem festen in einen flüssigen Aggregatzustand durch einen Wechsel der optischen Eigenschaften der Lichtdurchlässigkeit von durchscheinend nach durchsichtig auftritt.

Die optischen wie auch anderen physikalischen Eigenschaften bestimmter Materialien sind theoretisch ganz oder teilweise durch die Stärke der Verbindung des Atomkerns mit den sie umgebenden Elektronenhüllen bestimmt, wobei die äußersten Elektronen den.Zusammenschluß einzelner Moleküle für den Aufbau von Materie bilden.

Bei den meisten Metallen sind einige dieser äußeren Elektronen sehr schwach befestigt und relativ leicht lösbar, so daß Metalle im allgemeinen gute Leiter für Elektrizität und Wärme sind, eine hohe Reflexion und niedere Durchlässigkeit. gegenüber den meisten elektromagnetischen Wellen aufweisen und thermoionische Emission und thermoelektrische Phänomene sowie auch andere mit der Freiheit der Elektronen zusammenhängende Phänomene aufweisen.

Im Gegensatz dazu sind bei den elektrischen Isolatoren oder Dielektrika die äußersten Elektronen sehr stark befestigt und sehr schwierig von den die Moleküle dieser Materialien ausmachenden Atomen zu trennen, so daß die Isolatoren bzw. Dielektrika im reinen Zustand eine niedrige Leitfähigkeit für Elektrizität und Wärme, eine niedrige Reflexion bzw. eine hohe Durchlässigkeit für die meisten elektrischen Wellen, keine thermoionischen Emissionen oder thermoelektrischen Phänomene sowie andere Phänomene im Zusammenhang mit der Befestigung ihrer Elektronen aufweisen.

Zwischen diesen zwei Extremen von Metallen und Isolatoren bzw. Dielektrika stehen die Halbleiter, die zum Teil Eigenschaften von Metallen und zum Teil Eigenschaften von Isolatoren bzw. Dielektrika je nach der bestimmten Art und Bewegungsfreiheit der äußeren Elektronen aufweisen. Die Zusammenhänge zwischen den optischen Eigenschaften von Materialien, ihrer Molekularstruktur, der Art und Bewegungsfreiheit der äußeren Elektronen und anderer physikalischer Eigenschaften lassen vermuten, daß das Verhältnis a_sle von Absorption von Sonnenstrahlen zu thermischer Emission veränderlich ist und daß jene Faktoren, die eine Änderung der Molekularstruktur, der Elektronendichte oder beides in Materialien hervorrufen, beeinflußt werden können. Unter den physikalischen, solche Änderungen hervorrufenden Eigenschaften sind vor allem Phasenänderungen, Elektrolumineszenz, Halbleiterfähigkeit, f otovoltische Effekte und elektrooptische Polarisation hervorzuheben. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden einige dieser physikalischen Phänomene systematisch für den Bau von Platten mit einem steuerbaren a_sje-Verhältnis verwendet.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Teilansicht einer Raumkapsel oder eines ähnlichen Raumkörpers, an welchem eine Temperaturregeleinrichtung unter Verwendung des FotovoltaefEektes gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet ist,

F i g. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 von Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht einer Raumkapselplatte entlang der Linie 3-3 von F i g. 2, Fig. 4 eine schematische Schnittansicht durch eine temperaturregelnde Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des Halbleitereffektes, . .

F i g. 5 eine schematische Schnittansicht einer ab-

ao geänderten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des Halbleitereffektes,

F i g. 6 eine schematische Schriittansicht einer temperaturregelnden Einrichtung gemäß der vorliegenden. Erfindung unter Verwendung des elektrooptischen Polarisationseffektes,

Fig. 7 eine schematische Schnittansicht durch " eine gegenüber F i g. 6 geringfügig abgeänderte Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 8 eine weitere Schnittansicht zur Erläuterung einer, weiteren Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des elektrooptischen Prinzips.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugsziffern gleiche oder entsprechende .35 Teile in verschiedenen Ansichten zeigen, und insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 1, ist eine Raumkapsel 10 dargestellt, die an ihrer äußeren Oberfläche temperaturregelnde Hautfelder 11 aufweist.

Wie in F i g. 2 noch^ deutlicher dargestellt ist, besteht die äußere Oberfläche der Raumkapsel 10 aus einer Mehrzahl von Hautfeldern 11, die vollkommen die äußere Oberfläche der Raumkapsel bedecken. Es kann jedoch auch die gesamte äußere Oberfläche der Raumkapsel 10 aus einem einzigen geschichteten, temperaturregelnden Hautfeld bestehen.

Im folgenden soll insbesondere auf F i g. 3 Bezug genommen werden, in welcher schematisch ein temperaturregelndes Hautfeld 30 abgebildet ist und die aus einem innenliegenden Träger 31 und einem daran befestigten außenliegenden zweischichtigen Laminat besteht. Der Träger 31 stellt die äußere Haut einer Raumkapsel 10 oder eines beliebigen Raumkörpers dar, bei welchem bei Strahlungseinfall die Temperaturregelung ein Problem darstellt. Das zweischichtige äußere Laminat besteht aus einer äußeren Schicht 35 und einer eine Einheit mit derselben bildenden inneren Schicht 33, die zwischen dem Träger 31 und der Schicht 35 angeordnet ist. Ein Paar von elekirischen mit der Schicht 33 bzw. 35 verbundenen Leitern 37 und 38 führt zu einer- elektrischen Anschlußleiste 39. Da die- Schichten 33 und 35 aus verschiedenen Materialien bestehen und miteinander in Berührung sind, bilden dieselben ,während des Betriebes eine Trennschicht, an welcher, unter der Einwirkung von Strahlungsenergie, wie dies durch den Pfeil in Fig. 3 dargestellt ist, ein Fotovoltaeffekt durch die Erzeugung .eines elektrischen Potentials

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hervorgerufen wird. Dieses elektrische Potential kann des sonnenabsorptionsthermischen Emissions-Veran den elektrischen Klemmen der Anschlüßleiste 39 hältnisses dadurch erzielt werden, daß ein elekgemessen werden. Die Schicht 35 des HäütfeldeS 30 irisches Potential an die entsprechenden Anschlußbildet deshalb eine Oberfläche, auf welche Energie in leisten 49, 59 wie gezeigt angelegt wird. Dadurch Form von gestreuter Strahlung einfällt; sie Wird des- 5 können Veränderungen der von den Platten absorhäib sehr dünn ausgebildet, damit die Strahlung bis bierten Einfallsstrahlung kompensiert Werden, so daß an die Trennschicht vordringen kann. Das sonnen- der thermische Haushalt innerhalb der entsprechenabsorptionsthermisChe Emissions-Vefhaltüis a_sU des den Raumkapsel unter Kontrolle gehalten werden Hautfeldes 30 kann deshalb geregelt werden, indem kann.

ein elektrisches Potential von einer nicht gezeigten io Im folgenden soll auf Fig. 6 Bezug genommen

Spannungsqüelle über die Anschlüßleiste 39 an die werden, in welcher ein Hautfeld mit regelbarem

zwischen den Schichten 33 und 35 auftretende Trenn- aj&-Verhältnis unter Verwendung elektrooptischer

schicht gelegt wird. Das dje-Verhältnis des Haut- Pölarisationseffekte gezeigt wird. Bei dem Hautfeld

feldes 30 kann ebenfalls dadurch beeinflußt werden, 60 wird der physikalische Effekt ausgenutzt, der

daß die Anschlüsse der Leiter 37 und 38 miteinander 15 einigen transparenten, dielektrischen Materialien

kurzgeschlossen werden. Häutfelder mit einem Steuer- eigen ist, die beim Anlegen eines elektrischen Feldes

baren üje-Verhältnis, bei welchen entweder die gewöhnliche, nicht polarisierte einfallende elektro-

Schicht33 aus Nickel und die Schicht 35 aus Barium magnetische Strahlen in ganz oder teilweise poläri-

oder die Schicht 33 aus Kupfer und die Schicht 35 sierte Komponenten aufteilen, wobei ein ganz oder

aus Bleisulfid bestehen, Sind bereits konstruiert und ao teilweise in einer Richtung polarisierter Teil der auf-

getestet Worden. Selbstverständlich können äueh geteilten Strahlung durch das dielektrische Material ^

andere geeignete Leitermäteriälien für die Ausbildung hmdürchgelassen wird, während der andere ganz {g

derartiger Schichten verwendet werden. oder teilweise im rechten Winkel zur Polarisations-

Im folgenden soll auf die Fig. 4 und S Bezug ge- ebene des durchgelassenen Teils polarisierte Teil Q

nommen werden, in Welchen HäUtfelder mit einem 25 reflektiert wird.

regelbaren ä_s/i?-Verhältnis unter Verwendung von Beispiele von Materialien, die diese physikalischen Hälbleitereffekten dargestellt Sind. In Fig. 4 besteht Eigenschaften aufweisen, Sind Kristalle von Ammodas ein steuerbares a^/e-Verhältnis aufweisende Haut- niümdihydrögenphosphat und Pötassiümdihydrogenfeld 40 aus einem Träger 41 mit einem äußeren phosphat, wenn dieselben entlang der 2-Achse des daran befestigten dreischichtigen Laminat. Der Trä- 30 Kristalls in Scheiben geschnitten werden und wenn ger 41 ist ähnlich wie der vorher beschriebene Träger ein elektrisches Feld in Richtung der 2-Achse dieser 31 ausgebildet und stellt die äußere Haut einer Räum- Kristallscheiben angelegt wird,
kapsel öder eines ähnlichen RäumkörpefS dar. Das Demzufolge ist bei der in Fig. 6 gezeigten Ausäüf dem Träger 41. aufgebrachte dreischichtige führüngsform eine Schicht des oben beschriebenen Laminat besteht aus feiner inneren Schicht 43, einer 35 elektrooptischen Materials 62 zwischen zwei transmittleren Schicht 44 und einer äußeren Schicht 45. parenten elektrischen Leiterschichten 63 und 64 an-Είή Paar von elektrischen Leitern 47 und 48 ist geordnet. Der innere transparente Leiter 64 ist an jeweils mit den Schichten 43 bzw. 45 Verbunden und einem Träger 61 befestigt, der die äußere Haut einer führt zu einer Anschlußleiste 49. Bei dieser Aus- bestimmten Raumkapsel oder eines ähnlichen Raümführühgsförfii besteht die innere Schicht 43 aus einem 40 körpers darstellt. Auf der äußeren Fläche des Trägers Leitermaterial, wie z. B. eines der Materialien, die im 61 ist eine Absörptionsschicht 66 für elektrOmägne-ZüSämffienhäng mit F i g. 3 beschrieben worden sind. tische Strahlung, wie z.B. eine Schicht von optisch Die mittlere Schicht 44 besteht aus einem Halbleiter- schwarzer Färbe oder eines ähnlichen Stoffes, aagematerial, Wie z. B. N-typ Germanium, mit ungefähr bracht, auf Welcher Schicht dann die innere durch-I0^ie Donatoren pro ecm. Die äußere Schicht 45 ist 45 sichtige Leiterschicht 64 angeordnet ist.
eine durchsichtige, elektrische Leiterschicht, wie ζ. B. Ein Temperaturmesser, beispielsweise ein Bieine sehr dünne Schicht äüs durch Verdampfung auf- metallthennometer, steht in thermischem Kontakt getragenem Zinnöxyd oder einer ähnlichen Substanz, mit dem Träger 61 und enthält einen konventionellen, durch welche die einfallende Strahlung hrndurehdrin- elektrischen Schalter, mit welchem eine elektrische gen und die mittlere Schicht 44 erreichen kann» 50 Stromversorgungseinheit 67 in Abhängigkeit der

In Fig. S besteht das Hautfeld 50 mit einem durch den Temperatürmesser 65 gemessenen Tem-

regelbäfen ö_s/e-Verhältnis aus einem Träger 51, der perätur wahlweise ein- und ausgeschaltet wird. Zu

äüs einem beliebigen, iiieht elektrisch leitenden Ma- diesem Zweck ist die Stromversorgungseinheit 67

teriäl besteht und der die Wandung einer Raum- über elektrische Verbindungen mit den durchsieh-

käpsel darstellt. Ein Paar Von elektrisch leitenden 55 tigen Leiterschichten 63 und 64 verbünden.

Streifen 53 und 55 ist in einem gewissen Abstand Wenn während des Betriebes elektromagnetische

voneinander angeordnet und in bekannter Art und Strahlung, so wie dies durch einen Pfeil angegeben

Weise an dem Träger 51 befestigt. Eine Schicht von worden ist, auf die Vorderfläche des HäütfeldeS 60

Halbleitermaterial 54, wie z. B. das im Zusammen- fällt und wenn kein elektrisches Feld an der Schicht

häng mit Pig» 4 beschriebene Halbleitermaterial, ist 60 62 angelegt ist, dringt die Strahlung durch die äußere

ierner aft dem Träger 51 derart befestigt, daß der transparente Lekers'chicht 63, die elektrooptische

Räum zwischen den Streifen 53 und 55 gefüllt ist und Schicht 62 und die innere transparente Leiterschicht

ein elektrischer Kontakt mit denselben -sich ergibt. 64, bevor dieselbe auf die Absorptionssehieht 66

Ein Paar von elektrischen Ansehlüßdrähten 57 und fällt und dort absorbiert wird. Die absorbierte Strah-

58 ist mit den leitenden Streifen 53 bzw. 55 verbun- 65 lung bedingt einen Temperaturanstieg des Trägers 61,

den und führt zu einer elektrischen Anschluß'leiste5-9. der innerhalb des Temperäturmessers 65 registriert

Während des Betriebes der in den Fig. 4 und 5 wird,

gezeigten Äüsführungsförmen kann eine Änderung Sobald die Temperatur eine bestimmte vorgegebene

Höhe erreicht hat, betätigt der Temperaturmesser 65 in üblicher Weise die Stromversorgungseinheit 67, wodurch ein bestimmtes elektrisches Potential an die Leiterschichten 64 und 63 angelegt wird und ein elektrisches Feld innerhalb der elektrooptischen Schicht 62 entsteht. Das elektrische Feld erwirkt, daß die optischen Eigenschaften der Schicht 62 verändert werden; dadurch wird ein Teil der einfallenden elektromagnetischen Strahlung durch die Schicht 63 zurückreflektiert, so daß die auf die Absorptionsschicht 66 fallende Strahlungsmenge verringert wird. Diese Verringerung bedingt einen Temperaturrückgang des Trägers 61. Beim Erreichen eines vorher festgelegten Minimalwertes betätigt der Temperaturmesser 65 einen nicht gezeigten Schalter, wodurch die Stromversorgungseinheit 67 abgeschaltet wird und das elektrische Feld an der elektrooptischen Schicht 62 verschwindet.

Die von der Absorptionsschicht 66 absorbierte Strahlungsmenge wird automatisch derart geregelt, daß die Platte 60 in dem Temperaturbereich gehalten wird, in welchem der Temperaturmesser 65 eine Betätigung der Stromversorgungseinheit 67 auslöst. Durch Einstellen der Temperatur, bei welcher der Temperaturmesser 65 die Stromversorgungseinheit 67 betätigt, kann die Temperatur des Hautfeldes 60 festgelegt werden. Aus diesem Grund hat das Hautfeld 60 nicht nur ein veränderliches a_s/e-Verhältnis, sondern deren Temperatur kann automatisch auf einen einstellbaren Wert geregelt werden.

Im folgenden soll auf F i g. 7 Bezug genommen werden, die eine geringfügige Abänderung des elektrooptischen Hautfeldes gegenüber F i g. 6 darstellt. Das Hautfeld 70 weist zusätzlich eine Außenschicht 78 aus einem polarisierenden Material, beispielsweise aus Polaroid, auf. Auf der rückwärtigen Seite der polarisierenden Schicht 78 liegen in der folgenden Reihenfolge eine äußere transparente Leiterschicht 73, eine elektrooptische Schicht 72, eine innere transparente Leiterschicht 74, eine Absorptionsschicht 76 und ein Träger 71 bzw. die Wand des Raumkörpers. Unter Bezugnahme auf die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform wirken ein Temperaturmesser 75 und eine elektrische Stromversorgungseinheit 77 in ähnlicher Weise auf die entsprechenden, zuvor beschriebenen Schichten, wobei entsprechende Leitungsverbindungen mit der Platte 70 vorgesehen sind.

Während des Betriebs reflektiert die polarisierende Schicht 78 einen Teil der einfallenden Strahlung in Form einer linear polarisierten Welle und läßt einen Teil der einfallenden Strahlung ebenfalls als linear polarisierte Welle durch. Solange kein elektrisches Feld an der elektrooptischen Schicht 72 angelegt ist, dringt die innerhalb der Schicht 78 polarisierte Strahlung durch die äußere Leiterschicht 73, die elektrooptische Schicht 72 und die innere transparente Leiterschicht 74 und wird beim Auf treffen auf die Absorptionsschicht 66 absorbiert. Durch die Absorption der Strahlung steigt die Temperatur des Hautfeldes 70, wobei der am Träger 71 auftretende Temperaturanstieg mit Hilfe des Temperaturmessers 75 gemessen wird. Sobald das Hautfeld 70 eine vorgegebene Temperatur erreicht hat, schaltet der Temperaturmesser 75 die Stromversorgungseinheit 77 über einen nicht gezeigten Schalter an die Leiterschichten 73 und 74, so daß an denselben ein Potential aufgebaut wird.

Auf Grund dieses elektrischen Potentials entsteht ein elektrisches Feld innerhalb der elektrooptischen Schicht 72, die ihre optischen Eigenschaften derart verändert, daß es nicht langer Strahlen hindurchläßt, sondern einfallende, von der Polarisationsschicht 78 linear polarisierte Strahlung durch die äußere transparente Leiterschicht 73 und die polarisierende Schicht 78 zurückreflektiert. Dadurch wird die Menge der die Absorptionsschicht 76 erreichenden Strahlung

ίο sehr stark verringert, so daß an dem Hautfeld 70 ein Temperaturabfall eintritt. Sobald jedoch die Temperatur des Hautfeldes 70 abnimmt, registriert der Temperaturmesser 75 diesen Temperaturabfall und schaltet die Stromversorgungseinheit 77 ab, wodurch das elektrische Feld innerhalb der elektrooptischen Schicht 72 zusammenbricht. Dadurch gelangt erneut polarisierte Strahlung auf die Absorptionsschicht 76, so daß eine weitere Temperaturabnahme innerhalb des Hautfeldes 70 nicht eintritt. Die Temperatur, des Hautfeldes 70 wird deshalb automatisch auf jene Temperatur geregelt, bei welcher der Temperaturmesser 75 für die Betätigung der Stromversorgungseinheit 77 eingestellt ist. Das Hautfeld 70 hat deshalb

. nicht nur ein veränderliches iz_s/e-Verhältnis, sondern kann auch automatisch auf einem vorgegebenen Temperaturwert gehalten werden.

Im folgenden soll auf Fig. 8 Bezug genommen werden, welche eine weitere Ausführungsform mit regelbarem a_s/e-Verhältnis unter Verwendung elektrooptischer Phänomene darstellt. Das Hautfeld 80 besteht aus einer ersten und zweiten Schicht 82 und 92 aus elektrooptischem Material, welche sandwichartig zwischen einer ersten, zweiten und dritten Schicht 83, 93 und 98 aus transparenten Leitermaterialien angeordnet sind. Die dritte transparente Leiterschicht 98 liegt auf einer Absorptionsschicht 86, die wiederum auf einem Träger 91 angeordnet ist. Ein Temperaturmesser 85 und eine elektrische Stromversorgungseinheit 87 sind ähnlich wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen mit an das Hautfeld 80 führenden Verbindungsleitungen versehen, wobei einzelne nicht weiter bezeichnete Leiter von der Stromversorgungseinheit 87 zu jedem der drei transparenten Leiter 83, 93 und 98 führen.

Bei dieser Ausführungsform können elektrische Felder sowohl an die erste wie auch die zweite elektrooptische Schicht 82 und 92 angelegt werden. Solange an keiner der beiden Schichten 82 und 92 ein elektrisches Feld anliegt, gelangt die an der Vorderseite des Hautfeldes 80 einfallende Strahlung, wie dies durch einen Pfeil angegeben ist, durch die erste durchlässige Leiterschicht 83, die erste elektrooptische Schicht 82, die zweite transparente Leiterschicht 93, die zweite elektrooptische Schicht 92 und die dritte transparente Leiterschicht 98 und wird an der Absorptionsschicht 86 absorbiert. Die Absorption dieser Strahlung bedingt einen Temperaturanstieg des Hautfeldes 80, welcher mit Hilfe des Temperaturmessers 85 registriert wird.

Beim Erreichen einer vorgegebenen Temperatur betätigt der Temperaturmesser 85 die Stromversorgungseinheit 87, wodurch ein elektrisches Potential an alle drei transparenten Leiterschichten 83, 93 und 98 angelegt wird. Dies bedingt einen Wechsel der optischen Eigenschaften der elektrooptischen Schichten 82 und 92. Die erste elektrooptische Schicht 82 reflektiert dann einen Teil der einfallenden Strahlung, so daß nur ein Teil der einfallenden elektro-

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magnetischen Strahlung als linear polarisierte Strahlung weiterhin durchgelassen wird.

Die polarisierte, durch die erste elektrooptische Schicht 82 durchgelassene Strahlung wird dann durch die zweite elektrooptische Schicht 92 reflektiert und von der Vorderfiäche der Platte abgestrahlt. Dadurch verringert sich die in der Absorptionsschicht 86 absorbierte Strahlungsmenge sehr stark bzw. wird vollkommen unterbunden, so daß ein Temperaturabfall des Hautfeldes 80 auftritt. Dieser Temperaturabfall wird mit Hilfe des Temperaturmessers 85

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registriert, der dann zu einem gegebenen Zeitpunkt die elektrische Stromversorgung 87 abschaltet, so daß die elektrischen Felder innerhalb der elektrooptischen Schichten 82 und 92 zusammenbrechen.

Dadurch wird der Strahlungseinfall auf die Absorptionsschicht 86 wiederhergestellt und der Temperaturabfall innerhalb des Hautfeldes gestoppt. Auch das Hautfeld 80 hat deshalb nicht nur ein veränderliches a_sle-Verhältnis, sondern kann auch automatisch die Temperatur auf einem vorgegebenen Wert halten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

P atentansprüche:

1. Einrichtung zum Regeln der Temperatur im Inneren von Raumfahrzeugen, künstlichen Satelliten od. dgl., die mit einer ein variables Absorptions-Emissions-Verhältnis aufweisenden, wenigstens aus zwei laminierten Schichten bestehenden Außenhaut versehen sind, von denen die äußere wenigstens zum Teil optisch trans- ίο parent ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine thermostatisch gesteuerte Stromversorgungseinheit (39,' 49, 59, 67, 77, 87) vorgesehen ist, die über elektrische Leiter (37-38, 47-48, 57-58) mit wenigstens einer der Schichten (33-35, 43-45, 63-64, 54^73-74, 83-93-98) verbunden ist, und daß die Schichten der Außenhaut (30,40,50, 60, 70, 80) derart ^ausgebildet sind, daß sie unter Verwendung SeS ■? Fotovoltaeffektes, des Halbleitereffektes, des elektrooptischen Effektes oder eines ähnlichen Effektes ein elektrisch beeinflußbares Absorptions-Emissions-Verhältnis aufweisen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schichten (33,35) unter Verwendung des Fotovoltaeffektes aus verschiedenen Materialien bestehen (F i g. 3).

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (33) aus der Gruppe von Stoffen, wie Nickel und Kupfer, und die äußere Schicht (35) aus der Gruppe von Stoffen, wie Barium oder Bleisulfid, besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß'eine der beiden Schichten (44,. 54) unter Verwendung des Halbleitereffektes aus Halbleitermaterial besteht (F i g. 4, 5).

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterschicht (44) zwischen zwei Leiterschichten (43,45) angeordnet ist (F i g. 4).

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß die äußere Leiterschicht (45) aus Zinkoxid besteht.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung des elektrooptischen Effektes wenigstens eine zwischen zwei Leiterschichten (63-64, 73-74, 93-98) angeordnete elektrooptische Polarisationsschicht (62, 72, 82-93) vorgesehen ist (F i g. 6 bis 8).

8. Einrichtung]nach Anspruch?, dadurch ge-. kennzeichnet, daß die Polarisationsschicht (62, 72, 82-93) aus Kristallen der Gruppe Ammoniumdihydrogenphosphat und Kaliumdihydrogenphoshat besteht, die entlang der Z-Achse in Scheiben geschnitten sind, und daß das elekirische Feld parallel zu der einfallenden Strahlung in Richtung dieser Kristallachse angelegt ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der inneren Leiterschicht (64, 74, 98) eine strahlungsabsorbierende Schicht angeordnet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der äußeren Leiterschicht (73) zusätzlich ■eine transparente Polarisationsschicht (78) angeordnet ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der äußeren Leiterschicht (93) zusätzlich eine zweite Schicht (82) aus elektrooptischem Material und eine dritte Leiterschicht (83) angeordnet ist.