Warum musste die Voyager ungenutzte elektrische Energie ableiten und als Wärme abstrahlen?

Beim Lesen über Voyager in Der älteste Computer (nicht) auf der Erde sah ich das Bild unten, wo ein Kalibrierfeld für wissenschaftliche Instrumente und ein Nebenschlussstrahler gezeigt werden .

Laut der NASA-Pressemitteilung Voyager Backgrounder vom November 1980 :

Ein 0,36 Quadratmeter großes Nebenstrahler-/Wissenschaftskalibrierungsziel zeigt vom Traversenadapter des Antriebsmoduls nach außen in Richtung der Scanplattform. Die Mehrzweckstruktur ist ein flaches Sandwich aus zwei strahlenden Aluminiumoberflächen, die einen Wabenkern auskleiden. Durch Leistungskollektoren und Emitterwiderstände zwischen den Platten kann jede Menge der elektrischen Leistung von den thermoelektrischen Radioisotopengeneratoren als Wärme in den Weltraum abgestrahlt werden. Die Außenfläche dient auch als photometrisches Kalibrierungsziel für die wissenschaftlichen Fernerkundungsinstrumente auf der Scanplattform.

Warum wäre es notwendig, ein System zu bauen, das ungenutzte elektrische Energie als Wärme abstrahlt? Gemäß dieser Tabelle startete jeder der drei MHW-RTGs von Voyager mit 2400 W thermischer Leistung und erzeugte nur 160 W elektrische Leistung. Ich gehe davon aus, dass die Verwendung oder das Rangieren von 160 W elektrischer Leistung zu 160 W weniger Strahlungsleistung führt, aber warum war es wert, das Gewicht und die Komplexität dieses elektrischen und Strahlungssystems hinzuzufügen, wenn die Strahlungsleistung um maximal 7 % gesenkt wurde?

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Nur zur Info: Solarmodule haben Shunts für ungenutzten Strom. Wenn mehr Strom als benötigt wird, wird die Satelliten-Photovoltaik geshuntet oder offen?

Antworten (1)

Es geht nicht darum, die Strahlungsleistung zu reduzieren. Der Shunt wird verwendet, um die Busspannung konstant zu halten, wenn sich die Leistungsaufnahme ändert.

Ein ähnliches System wurde bei Cassini verwendet :

Andere Teile des Stromversorgungssystems umfassen die Leistungssteuerplatinen mit 192 Festkörper-Leistungsschaltern (SSPSs), einem Kühler, um überschüssige, ungenutzte Energie als Wärme an den Weltraum „umzuleiten“, und eine Nebenschlussreglerbaugruppe, die (1) die Kühler, wie viel Leistung zu shunten ist, und (2) hält die Busspannung des Raumfahrzeugs auf 30 Volt.

Dies geschieht auf diese Weise, weil ein Shunt einfach ist : Es ist nur ein Schalter, der Strom zum Shunt-Widerstand umleitet. Die Alternative ist der Einsatz einer Elektronik, die die Busspannung regelt . Bei dieser Alternative wird die gesamte Eingangsleistung durch elektronische Komponenten geleitet, und Sie erhalten eine höhere Anzahl von Komponenten und einige Verluste.

Direct Energy Transfer (DET)-Systeme führen unnötige Leistung ab – Verwenden Sie typischerweise Shunt-Widerstände, um die Busspannung auf einem vorbestimmten Niveau zu halten

Peak Power Tracker (PPT) extrahieren genau die benötigte Leistung aus der Solaranlage – Verwendet DC/DC-Wandler in Reihe mit der Anlage – Benötigt 4–7 % der Leistung der Solaranlage für den Betrieb

Ich meinte "Hochleistungselektronik, die eine Spannung in eine andere umwandelt" im Gegensatz zu Schaltern, die den Ausgang eines Thermoelements auf den Shunt-Widerstand schalten.
Warum musste die Voyager ungenutzte elektrische Energie ableiten und als Wärme abstrahlen?
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