Sobald sie montiert sind, produzieren MMRTGs kontinuierlich etwa 2.000 Watt Wärmeenergie . Das sinkt nur geringfügig , wenn sie an eine Last angeschlossen sind und elektrische Leistung erzeugen (zunächst etwa 125 Watt).
In den Tiefen des Alls und auf dem Mars wurde/wird ein Teil der Wärme von Curiosity's MMRTG durch zirkulierende Flüssigkeit entfernt, um die Dinge während des Transports vor Überhitzung zu schützen und sich während der Marsnächte auf der Oberfläche warm zu halten.
Space.coms Going Nuclear: Perseverance Mars Rover der NASA erhält seine Energiequelle für den Start am 30. Juli erklärt, dass Perseverance jetzt in mehr als einer Hinsicht „heiß“ ist; Es gibt jetzt kontinuierlich etwa 2000 Watt Wärme ab und hat eine (ziemlich) unterbrechungsfreie Stromversorgung.
Während der nackte Rover in einem klimatisierten Labor verbleibt, sollte dies aufgrund der Konvektion bei 1 bar kein Problem sein, aber er muss geschützt bewegt und in seine „Clamshell“ für den Weltraumflug und eine Nutzlastverkleidung für den Start gebracht werden.
(Ich habe gerade gefragt, was das Äquivalent von Curiositys "MSL" im Kontext von Perseverance ist? Wie lautet der offizielle Name der Mission? Ist die Unterscheidung ähnlich? weil ich im Moment keinen besseren Begriff als "Clamshell" kenne )
Frage(n): Wie wird ab jetzt die Wärme abgeführt?
Vermutlich werden die 2.000 Watt im Weltraum von einem Heizkörper, der der "Kälte des Weltraums" ausgesetzt ist, ziemlich effizient in den Weltraum abgestrahlt, so dass es dazu nicht zu heiß werden muss. Aber wie heiß muss sein Strahler in seiner „Clamshell“ sein, um mit 293 Kelvin gegen die Wände eines Raums zu strahlen, statt mit dem kosmischen Mikrowellenhintergrund von 2,7 Kelvin?
Curiositys "Clamshell" aus dieser Antwort auf Wo endet MSL und Curiosity beginnt?
Weitere „Clamshell“-Bilder finden Sie unter Warum sind die RTGs von Planetensonden in einem flotten Winkel geneigt?
Sie haben in Ihrer Antwort Strahlung und Konvektion erwähnt (Sie haben die Leitung vergessen). Es stellt sich heraus, dass die Eigenschaften der Erdatmosphäre Leitung und Konvektion viel besser machen als Strahlung, um Wärme zu bewegen.
Betrachten Sie zur Veranschaulichung die Größe eines tragbaren, ölgefüllten 2-kW-Heizkörpers: Dieser gibt die Größe mit 620 x 150 x 520 mm an. Mit neun Lamellen ergibt das eine Gesamtwärmeübertragungsfläche von 620 x 150 x 18 = 1,67 m². Ohne Lüfter erreicht dieser Radiator höchstwahrscheinlich ein Maximum von etwa 43-45°C ( Quelle ), da diese Temperatur bei Berührung weniger wahrscheinlich zu Verbrennungen führt. Dies ist eine grobe Berechnung, sollte aber nah dran sein.
Wenn Sie also möchten, dass Ihr Raumschiff weniger als ~ 20 ° C heißer als die lokale Umgebung bleibt, sollten Sie nur etwa 1,67 m² Oberfläche auf der Erde benötigen. Aus dem Bild geht hervor, dass Curiosity ungefähr 2 x (500 x 2000 mm) = 2 m² dieser Kühlerplatte auf der Rückseite hat. Während nachfolgende Schichten des Gehäuses den thermischen Widerstand erhöhen können, haben sie viel größere Oberflächenbereiche, was dazu führt, dass der zusätzliche Temperaturabfall geringer ist als die vorherigen 20 °C. Auf dieser Seite können wir sehen, dass die Muschel von Curiosity einen Durchmesser von etwa 4,5 m hat und der Teil, in dem Curiosity sitzt, etwa 1,5 m hoch ist. Geht man von einem Kegelstumpf aus, ergäbe dies eine Seitenfläche von etwa 20 m² – viel größer als der Kühler von Curiosity. Mit dieser 10x größeren Oberfläche können Sie einen Temperaturunterschied von vielleicht 1/10 oder 2°C erwarten.
Um also diese 2 kW bei einer Raumtemperatur von 293 K loszuwerden, würde man erwarten, dass der Heizkörper etwa 315 K erreicht, vielleicht sogar 325 K. Das sollte für den Rover kein Problem sein.
äh
Organischer Marmor
Organischer Marmor
JohnGefahr