Modelagem e aplicação de controle térmico passivo em um CubeSat 3U

Abstract

O controle térmico de um satélite deve garantir que as temperaturas dos componentes internos fiquem dentro dos patamares estipulados pelo fornecedor, no entanto, por se tratar de CubeSats, há um empecilho relacionado ao tamanho do satélite, que impossibilita a aplicação de controle térmico ativo, ou áreas externas para a colocação de radiadores. Com isso em mente, foram definidos os perfis dos casos críticos, equipamentos de prateleira para conhecimento dos patamares de temperaturas operacionais. O satélite foi aplicado em uma órbita sol-síncrona e colhido os dados referentes às cargas térmicas e aplicados ao programa comercial Thermal Desktop SINDA/FLUINT . Após as análises dos casos, foi possível propor um controle térmico passivo que mantivesse a maioria dos equipamentos dentro dos patamares de temperatura operacionais.

The thermal control of a satellite must ensure that the temperatures of the internal components are maintained within the levels stipulated by the supplier. However, because they are CubeSats, there is an obstacle related to the size of the satellite, which makes it impossible to apply active thermal control, or external areas for placing radiators. For this work profiles of critical cases, off-the-shelf equipment for understanding the operating temperature levels were defined. The satellite was placed in a sun synchronous orbit and data related to thermal loads were collected and applied to the commercial program Thermal Desktop SINDA/FLUINT . After analyzing the cases, it was possible to propose a passive thermal control that kept most of the equipment within operating temperature levels.