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Radiators


Radiatoren sind ein Teil des thermischen Steuersubsystems, dessen Ziel es ist, durch Strahlungswärmeübertragungsmechanismen jegliche Abwärme in den Weltraum abzuführen. Der Ursprung der überflüssige Wärme liegt bei der Elektronik im Satelliten und in der Einstrahlung von außen (z.B. von der Sonne). Der Transport des Energieüberschusses von der Wärmequelle weg, hin zum Radiator und die dortige gleichmäßige Verteilung der Wärme, damit die „Hitze“ effizient abgeleitet werden kann, ist eine multidisziplinäre Herausforderung. Radiatoren spielen somit eine entscheidende Rolle bei vielen Raumfahrtprojekten. HPS führte die Entwicklung, Herstellung und Test eben dieser notwendigen Radiatoren, von technischen Modellen bis hin zu Flugmodellen in vielen verschiedenen Projekten.

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Referenzprojekte:
→ Success Trajectory

Metal Radiator

Top-Deck-Antennas
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Metal Radiator:

Aluminiumradiatoren profitieren von der hohen Wärmeleitfähigkeit von Aluminium und seine relativ geringen Dichte.
Die gute Fertigbarkeit des Materials ermöglicht die preiswerte Erzielung relativ komplexer emittierender Oberflächen. Strahlungsoberflächen können durch unterschiedliche Oberflächenbearbeitungen oder durch Anbringen von optischen Solarreflektoren (OSR) angepasst werden, um die thermooptische Eigenschaften zu verbessern.

CFRP Radiator

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CFRP Radiator:

High thermal conductivity fibers (unidirectional). Assembled perpendicular to the axis of the cooling pipe.
Parallel study in an investigations on doping with Carbon Nanotubes to increase the thermal conductivity of the material. TVC test on Breadboard Level, see figure left.

Product Example CFRP Radiator:

  • Dimensions: 0.6 m x 1.4 m
  • Mass: 1.3 kg
  • Mass per Area 1.55 kg/m²

OSR Bonding Material

Top-Deck-Antennas
bild-rechts-Engineering Model

OSR Bonding Material:

Optical solar reflectors (OSR) bestehen aus einer Deckschicht Quarzglas und einer reflektierenden Metallschicht.

Sie bieten eine hohe Emission im Infrarot- und eine geringe Absorption im Sonnenspektrum. Daher ist es die beste Wahl für Weltraum Radiator Anwendungen.

OSRs werden typischerweise in einer Rechteckform hergestellt und können nahezu auf jeden Untergrund (CFK, Aluminium usw.) geklebt werden.

  • Emissionskoeffizient ~ 0,8 [-]
  • Absorptionskoeffizient ~ 0,1 [-]
  • Abmessung ~ 40×40 [mm²]

HPS beschafft die OSRs von verschiedenen Quellen, das know-how von HPS liegt im Klebeprozess, der die OSRs mit den Radiator-Substraten verbindet.