Was sind diese sehr großen, quadratischen Panels auf Inmarsat 5?

Die großen quadratischen Paneele sind ausfahrbare Heizkörper. Sie bieten zusätzlich zu den festen Heizkörpern, die auch auf den Fotos zu sehen sind, eine zusätzliche Wärmeabfuhrfähigkeit.

Kontext Teil 1 - Thermisches Design für Geo Comsats

Die meisten geostationären Kommunikationssatelliten sind ungefähr quaderförmig mit den Solarzellen und Antennen als Anhängsel. Das grundlegende thermische Design eines Satelliten dieses Typs besteht darin, isolierende Decken auf den vier Seiten anzubringen, die während des normalen Tages direkt der Sonne zugewandt sind. Die „Nord“- und „Süd“-Paneele hingegen bestehen meist aus Aluminiumwaben, sind innen schwarz lackiert und haben außen Spiegel mit zweiter Oberfläche. Der Großteil der von der Elektronik des Satelliten abgegebenen Wärme nimmt dann diesen etwas einfacheren Weg in den Weltraum, als durch die Decken zu gehen. Die Wabenplatten haben normalerweise eingebettete oder angeschraubte Wärmerohre in der Innenseite, um die Wärme so gleichmäßig wie möglich durch die Platte zu verteilen, um lokale Hotspots zu vermeiden. Die Ausrichtung des Satelliten zur Sonne ändert sich im Laufe des Jahres, sodass die Sonne manchmal bis zu 23,5 Grad von der Kante entfernt sein kann. Die Spiegel helfen, indem sie optisches Sonnenlicht zurückweisen.

Kontext Teil 2 - Spiegel der zweiten Oberfläche

Ein Spiegel mit zweiter Oberfläche, auch als optischer Solarreflektor (OSR) bezeichnet, ähnelt im Konzept einem gewöhnlichen Haushaltsspiegel. Der Spiegel besteht aus einer dünnen Quarz- oder Glasschicht mit einer aluminisierten Rückfläche. Dadurch haben sie ein gutes optisches Reflexionsvermögen,$\epsilon_{vis}<0.1$, und hoher IR-Emissionsgrad,$\epsilon_{IR}>=0.8$, (da die äußere Oberfläche Glas ist).

Eingesetzte Heizkörper

Die quaderförmige Form ist nicht universell, aber sie eignet sich für die Konstruktion und den Einbau in die Verkleidung der Trägerrakete, während sie eine gewisse Wärmeabweisungsfähigkeit bereitstellt. Dies führt zu einem potentiellen Problem bei Satelliten mit besonders hoher Leistung. Soweit mir bekannt ist, ist die Boeing 702-Plattform die einzige in der regulären Produktion, die die Designlösung der Schaffung zusätzlicher Kühlerbereiche zur Kühlung durch den Einsatz von Paneelen im Orbit übernommen hat. Wenn die Wärmerohre Wärme über beide zusätzlichen Platten verteilen könnten, wodurch die Gesamtfläche verdoppelt würde, dann würde dies die mögliche Gleichstromleistung des Satelliten deutlich erhöhen, indem die Wärmeabweisungsgrenzen angehoben würden. Die Fotos sind nicht besonders klar, obwohl es scheint, dass einige der Hardware auf der Rückseite schwarz lackiert sind,

Ich gehe weiter in das Gebiet der Annahmen und nehme an, dass der Grund dafür, dass die eingesetzten Paneele auf einer Seite schwarz dargestellt sind, darin besteht, eine bescheidene Umgebung für die an den Ost-West-Flächen angebrachte antennenbezogene Ausrüstung aufrechtzuerhalten.

Ein Merkmal, das mir nicht so klar ist, ist, ob die Paneele nach dem Einsatz fixiert bleiben. Natürlich gäbe es zweimal täglich die Möglichkeit, den Winkel der Heizkörper so einzustellen, dass sie die Hauptkarosserieverkleidung beschatten, obwohl dies meiner Ansicht nach als Außenstehender die zusätzliche Komplexität möglicherweise nicht wert ist.

Kontext Teil 3 - Heatpipes

Von der Vielfalt der Dinge, die unter dem Namen "Heatpipe" bekannt sind, sind mir nur zwei Arten bekannt, die üblicherweise in Satelliten verwendet werden:

i) starre schmale Rohre, die mit schmalen Rillen ausgekleidet sind. Diese saugen das Arbeitsfluid in beide Richtungen und es gleicht heiße Stellen aus, wo immer sie sich bilden. Ihre Kapazität ist oft begrenzt und sie können nur Zero-G sein. Die Rillen müssen auf der ganzen Länge des Rohres vorhanden sein, um ein Austrocknen zu verhindern.

ii) Schleifenwärmerohre. Diese haben eine bevorzugte Strömungsrichtung und verwenden, glaube ich, ein etwas anderes thermodynamisches Prinzip (nicht mein Gebiet, so weit gehe ich nicht!). So wie ich es verstehe, haben sie eine viel höhere Pumpkapazität als der normale Typ und können dadurch flexible Abschnitte ohne Rillen einbauen. Vorausgesetzt, ich habe es richtig verstanden, macht diese letztere Funktion sie für einsetzbare Radiatoren geeignet.

Übrigens habe ich bei der Beschreibung von Wärmerohren mechanisch gepumpte Flüssigkeitskreisläufe ausgeschlossen.

Dies ist eine Teilantwort. Laut der Videoanimation Inmarsat-5 F4 Satellite Launch Simulation handelt es sich um Kühlerplatten. Es muss jedoch noch die Frage beantwortet werden, wie sie funktionieren. Strahlen sie elektrische Energie ab, die von Widerständen abgeleitet wird, oder kühlen sie zirkulierende Kühlmittel ab? Warum sind sie nicht beidseitig schwarz, damit sie doppelt so gut strahlen?

Die Startsimulation ist übrigens wirklich interessant und sehenswert!