Пельтье охлаждение в космических аппаратах

Сегодня мы хотели бы поделиться ещё одним применением термоэлектрических модулей производства компании ООО НПО «Кристалл» в космических аппаратах. 28 февраля 2021 года был выведен на высокоэллиптическую орбиту современный российский спутник «Арктика-М».

Орбитальная группировка системы должна состоять из двух одинаковых космических аппаратов (КА) «Арктика-М», производства АО «НПО Лавочкина», функционирующих на высокоэллиптических орбитах типа «Молния», попеременно сменяя друг друга на рабочих участках орбит, расположенных в районе апогея, что обеспечит непрерывный круглосуточный обзор северной территории России и арктического региона Земли.

КА «Арктика-М» оборудован основным и резервным МСУ-ГС (МНОГОЗОНАЛЬНОЕ СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО) для получения многоспектральных изображений облачности и поверхности Земли в видимом и инфракрасном диапазонах в пределах видимого диска Земли во всем диапазоне условий наблюдения и выдачи цифровой информации в бортовую систему сбора данных. Именно в МСУ-ГС работают высокопроизводительные и высоконадёжные термоэлектрические модули, произведённые на серийном заводе ООО НПО «Кристалл» в г. Богородицк Тульской области.

Представлять все преимущества и значимость космического аппарата «Арктика-М» не входит в нашу компетенцию. Наша цель показать пример использования продукции малой производственной компании в составе инновационного космического оборудования, предназначенного для информационного обеспечения решения задач оперативной метеорологии, гидрологии (изучает природные воды), агрометеорологии (изучает влияние погоды на сельское хозяйство), мониторинга климата и окружающей среды в арктическом регионе.

Термоэлектрический модуль, разработанный ООО НПО «Кристалл» по заданию заказчика для конкретного прибора производится по серийной технологии и имеет строгий контроль качества на каждом этапе производства в соответствии с внутреннем регламентом. Однако на финальном этапе приёмосдаточных испытаний заказчик проводил собственные испытания термоэлектрического модуля в составе собственного прибора. В итоге были проведены нижеследующие успешные испытания:

• контроль внешнего вида;
• проверка электрических параметров;
• испытания на воздействие повышенной влажности;
• испытания на воздействие повышенной и пониженной температуры и изменение температур;
• испытания на прочность;
• испытания на надёжность;
• испытания на стойкость к воздействию ионизирующих излучений космического пространства;
• проверка тепловых параметров в атмосферных условиях;
• проверка тепловых параметров в условиях вакуума.

Этот объём тестирования не мог быть завершён за 2 дня и исследования занимали более 1 года. Таков тяжёлый и долгий путь создания приборов, способных работать в жёстких условиях космоса не менее 7 лет.

Александр Корякин