06/08/2026
🌡️Uffff jak gorąco! Nie tylko w Polsce i na Ziemi mierzymy się z wysokimi temperaturami. W przestrzeni kosmicznej problem termiki jest jeszcze bardziej wymagający. Muszą sobie z nim poradzić inżynierowie konstruujący satelity i odpowiedzieć na pytanie: jak je zabezpieczyć, aby wysoka temperatura ich nie uszkodziła?
🛰️Satelita znajdujący się na niskiej orbicie okołoziemskiej może w krótkim czasie przechodzić z pełnego nasłonecznienia do cienia Ziemi. Zewnętrzne elementy jego konstrukcji mogą doświadczać temperatur od około –100°C w cieniu do ponad +100°C w pełnym Słońcu. Oznacza to różnicę sięgającą nawet około 200°C. Co więcej, taki cykl nie zachodzi raz na dobę. Satelita na niskiej orbicie może okrążać Ziemię mniej więcej co 90 minut, wielokrotnie przechodząc pomiędzy światłem a cieniem. W efekcie jego konstrukcja może być nagrzewana i wychładzana nawet kilkanaście razy w ciągu doby. Nie oznacza to jednak, że wszystkie urządzenia znajdujące się wewnątrz satelity osiągają tak ekstremalne temperatury. Zadaniem systemu kontroli termicznej jest utrzymanie elektroniki, akumulatorów, czujników, napędów i mechanizmów w znacznie węższych, bezpiecznych zakresach pracy.
💡Dodatkowym wyzwaniem jest próżnia. Na Ziemi ciepło może być odprowadzane między innymi przez otaczające powietrze. W przestrzeni kosmicznej nie występuje konwekcja, dlatego energia cieplna musi być odpowiednio przewodzona wewnątrz statku, a następnie wypromieniowywana w przestrzeń. Inżynierowie wykorzystują w tym celu między innymi wielowarstwową izolację termiczną, specjalne powłoki, radiatory, grzałki oraz elementy przewodzące ciepło pomiędzy poszczególnymi podzespołami. Temperatura satelity zależy przy tym nie tylko od tego, czy znajduje się on w Słońcu, czy w cieniu. Znaczenie mają również promieniowanie odbite od Ziemi, promieniowanie cieplne naszej planety, orientacja statku, jego orbita oraz ciepło wytwarzane przez pracującą elektronikę.
Dlatego zanim urządzenie trafi na orbitę, jest testowane w komorach termiczno-próżniowych, które odtwarzają warunki panujące w przestrzeni kosmicznej. Wielokrotne cykle nagrzewania i wychładzania pozwalają sprawdzić, czy konstrukcja zachowa sprawność i niezawodność przez cały czas trwania misji.
My możemy schować się w cieniu lub włączyć klimatyzację. Satelita musi poradzić sobie sam i nadal precyzyjnie wykonywać swoje zadania.
Fot: Technicy pracują przy pięciowarstwowej osłonie przeciwsłonecznej (sunshield) Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Wykonana z ultracienkiej folii Kapton pokrytej aluminium osłona blokuje ciepło Słońca, utrzymując instrumenty teleskopu w temperaturze poniżej −230°C. Dzięki temu Webb może prowadzić niezwykle czułe obserwacje Wszechświata w podczerwieni / NASA
