طراحی بهینه سیستم کنترل دمای ماهواره با انتخاب مناسب پوشش های حرارتی

هدف اصلی از طراحی سیستم کنترل دمای یک ماهواره، تامین دمای مطلوب برای کارکرد صحیح قطعات و مجموعه ماهواره می باشد. با توجه به اینکه ماهواره شرایط سرد و گرم شدیدی در طول ماموریت خود تجربه می کند، انتخاب مواد و پوشش های سطحی برای آن مشکل می شود. طراحی صورت گرفته برای مقابله با شرایط گرم، سبب افزایش توان لازم برای گرم نگه داشتن ماهواره در شرایط سرد شده و این در حالی است که تامین توان گرمایشی مورد نیاز در شرایط سرد برای ماهواره یکی از دغدغه های مهم طراحان می باشد. با توجه به محدودیت-های موجود در سیستم های فضایی در زمینه تامین انرژی، این توان باید بهینه و در حداقل مقدار ممکن باشد. در این مقاله ابتدا روند طراحی سیستم کنترل دما با استفاده از یک نمونه ماهواره شرح داده می شود و در ادامه با استفاده از انتخاب مناسب پوشش های حرارتی از بین پنج پوشش حرارتی که در اختیار طراح قرار دارد، طراحی بهینه صورت می گیرد. در بهینه سازی از روش برنامه ریزی خطی استفاده شده و هدف از بهینه کردن نیز کاهش مقدار توان مصرفی گرمکن در شرایط سرد می باشد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که دمای ماهواره در شرایط گرم و سرد در محدوده مجاز دمایی قرار می گیرد و با استفاده از این روش، کاهش قابل توجهی در مقدار توان مصرفی گرمکن ایجاد می شود.