A câmara de teste de vácuo térmico é utilizada principalmente como teste de terra para simular o ambiente de radiação solar, preta e de vácuo frio da nave espacial no espaço. Este tipo de teste é realizado em máquinas individuais (componentes), subsistemas e em toda a nave espacial. Durante o teste de simulação, a amostra encontra-se principalmente em condições de trabalho e os seus parâmetros de trabalho e ambientais são medidos.
Um ensaio de terra que simula o vácuo, a escuridão fria e o ambiente de radiação solar de uma nave espacial no espaço. Este teste é realizado em máquinas individuais (componentes), subsistemas e em toda a nave espacial. Durante o teste de simulação, a amostra encontra-se principalmente em condições de trabalho e os seus parâmetros de trabalho e ambientais são medidos.
Simulação do ambiente de vácuo
O grau de vácuo do ambiente onde a nave espacial está localizada é de 13.3 ~ 13.3 × 10-10 MPa (10 - 4 ~ 10-14 mmHg). Do ponto de vista da transferência de calor, o grau de vácuo de 13.3 MPa é suficiente para a nave espacial. Necessidade de simulação de efeitos de propriedades termofisicas. Para poupar nos custos de teste, o grau de vácuo utilizado nos testes de vácuo térmico é normalmente definido para ser superior a 13.3 MPa. Para avaliar e estudar o desempenho da soldadura a frio e da fricção a seco de determinadas peças móveis e mecanismos de extensão, e para estudar a sublimação, a perda de peso, o envelhecimento e outros efeitos dos materiais em condições de vácuo, é necessário utilizar uma combinação de maior vácuo e outros factores ambientais espaciais. Quando o teste é realizado, um grau de vácuo de 13.3 × 10-1 ~ 13.3 × 10-10 MPa (10-5 ~ 10-14 mmHg) pode ser obtido em um simulador espacial pequeno e médio.
Simulação de ambiente frio e escuro
A temperatura de fundo térmica do universo é 4K e o coeficiente de absorção é 1, o que equivale a um corpo preto ideal. Ao simular este efeito de dissipador de calor no solo, é normalmente utilizado um ecrã de radiação preto arrefecido por azoto líquido. A temperatura simulada do ecrã é inferior a 100 K e o coeficiente de absorção é superior a 0.9. Quando a relação de tamanho característica entre a câmara de simulação e a sonda espacial for superior a 2:1, o erro de simulação térmica é inferior a 1% e esses erros podem ser corrigidos através de cálculos teóricos. Para o teste de calibração do sensor remoto, a temperatura de fundo do dissipador de calor deve ser inferior a 20K.
Simulação de irradiação solar
A radiação electromagnética solar é equivalente a uma radiação corporal preta de 6000 K e é a principal fonte de calor externa da nave espacial. A nave espacial de círculo terrestre também está sujeita à radiação de infravermelhos da Terra e à radiação de infravermelhos da Terra em órbita. Os simuladores solares utilizam normalmente lâmpadas de arco de carbono ou lâmpadas de xénon de curto arco de alta tensão como fontes de luz e estão equipados com sistemas ópticos fora do eixo, coaxiais ou divergentes para criar uma determinada intensidade de irradiação, espectro, uniformidade e ângulo de colimação para simular a luz solar. Intensidade e distribuição do espectro de energia. Uma vez que o fabrico e teste de simuladores solares são muito caros, os métodos de simulação de fluxo térmico são frequentemente utilizados em vez de simulações solares para a maioria das naves espaciais com formas menos complexas. Os aquecedores utilizados incluem aquecedores infravermelhos, matrizes de lâmpadas de quartzo, fichas de resistência de gaiola, aquecedores de patch, tubos de aquecimento eléctrico e respectivas combinações. A desvantagem deste método é que não pode simular o espectro de energia e a colimação da luz solar. Para naves espaciais com formas complexas e componentes especiais, tais como asas de células solares, sensores solares e grandes estruturas de antena, os simuladores solares são ainda necessários para testes de irradiação.
Normas para testes de vácuo térmico:
"Método de simulação térmica GJB 3758-99 para teste térmico de vácuo por satélite"
Atualmente, existem muito poucos laboratórios que podem realizar testes de vácuo térmico. Incluem principalmente o Centro de Teste de confiabilidade Ambiental e Compatibilidade eletromagnética, o Centro de Teste e Inspeção de confiabilidade Ambiental Aerospace, etc.
