{:de}Thermalkontrolle{:}{:en}Thermal Control{:}

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Das Ziel der Thermalkontrolle ist eine Regulierung des Wärmeflusses im zu entwickelnden CubeSat. Hierzu ist es notwendig sich gegen die stark variierenden Temperaturen im Weltraum abzuschirmen ohne auf Mittel wie Wärmeleitung oder Konvektion zurückgreifen zu können.
Hierzu befassen wir uns mit der Auslegung von sogenannten Multi-Layer-Insulation, also mehrschichtigen Isolierungen und Radiatoren, die Wärme aus dem Inneren des CubeSats abstrahlen. Diese Methoden nennen sich Second-Surface-Mirrors.
Zusätzlich zur einfallenden Hitze durch Sonnenstrahlung, muss auch die Abwärme der elektrischen Komponenten reguliert werden. Dazu werden Systeme wie Heat pipes benutzt, die Wärme an die Oberfläche des CubeSats abtransportieren und von dort aus abstrahlen. Es gibt aber auch Systeme, die empfindliche Bauteile wie Batterien in Sonnenabgewandten Abschnitten heizen, um deren Betriebstemperatur stabil zu halten.

Als Unterstützung für diese Konstruktionsaufgaben befassen wir uns viel mit Simulationstools um zum Beispiel Wärmestrahlung analysieren zu können. Eines dieser Tools ist das von der ESA entwickelte Online-Werkzeug SPENVIS, welches in der Lage ist, aus Bahnparametern Orbits zu bestimmen und mit diesen Prognosen zur Degenerierung des Materials erlaubt. Ein anderes ist FEMM, mit welchem wir Wärmeverläufe über Finite Elemente Methoden betrachten.

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One of the main problems in Space Technology is the heat flow. Therefore the Thermal Control Group is developing ways to shield the CubeSat against the high temperature fluctuation in space without the usage of heat conduction or convection.
A widespread method for this kind of problem are Multi-Layer-Insulations and Second-Surface-Mirrors.
In addition to the heat radiation is the exhaust heat of the electrical parts. Our aim is to use well-conducting materials which will transport the heat from the inside to the Second-Surface-Mirrors and then radiate it into Space. For more sensitive parts, e.g. batteries, it is necessary to heat them up when there is no active sun radiation on the CubeSat. This Problem could be solved with heating wire or a clever circulation of the exhaust heat from the OBC.

As a supportive measure for the design, we use simulation tools. One of these tools is SPENVIS, which is developed by the ESA and is capable of calculating the radiation for an element set of one trajectory. With this data it is possible to estimate the degree of degeneration of our parts. Furthermore we use FEMM as a finite element method for calculating the heat gradient inside the CubeSat.

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