Investigation of thermal conditions of nanosatellite optoelectronic telescopic module for different modes of operation

S V Tsaplin,S A Bolychev

doi:10.18287/2541-7533-2019-18-2-96-111

S V Tsaplin, S A Bolychev

Open Access

https://doi.org/10.18287/2541-7533-2019-18-2-96-111

Copy DOI

Abstract

The problem of studying thermal conditions of the optoelectronic telescopic module of a nanosatellite under the influence of operating conditions is considered. To maintain optimal thermal conditions of the telescopic lens, a thermal control system based on electric heaters was chosen. Based on the three-dimensional model, the thermal regime of the lens is calculated taking into account the real operating conditions of the nanosatellite in its orbital motion. As a result of the calculation by the finite element method, the dynamics of the temperature fields of the lens was obtained for different modes of operation of the nanosatellite: access to the established thermal conditions, earth terrain survey in normal and extended modes. It is shown that in different modes of operation the thermal control system maintains a given temperature range of optical elements with moderate energy consumption and provides lens efficiency during the entire time of operation of the optoelectronic telescopic module of the nanosatellite.

Highlights

Бурное развитие космических аппаратов (КА) малого класса связано с их многочисленными преимуществами перед большими КА: универсальность, умеренная стоимость, короткие сроки разработки, низкая стоимость запуска.
Изменение во времени температур элементов ОЭТМ в режиме съёмки поверхности Земли: 1 – главное зеркало; 2 – вторичное зеркало; 3 – линза 1; 4 – линза 2; 5 – нагреватель главного зеркала; 6 – нагреватель вторичного зеркала; 7 – корпус; 8 – бленда
Распределение температур ОЭТМ (в кельвинах) в конце витка в режиме съёмки поверхности Земли (ЭВТИ не показана) 102

Summary

Introduction

Бурное развитие космических аппаратов (КА) малого класса связано с их многочисленными преимуществами перед большими КА: универсальность, умеренная стоимость, короткие сроки разработки, низкая стоимость запуска. Изменение во времени температур элементов ОЭТМ в режиме съёмки поверхности Земли: 1 – главное зеркало; 2 – вторичное зеркало; 3 – линза 1; 4 – линза 2; 5 – нагреватель главного зеркала; 6 – нагреватель вторичного зеркала; 7 – корпус; 8 – бленда Распределение температур ОЭТМ (в кельвинах) в конце витка в режиме съёмки поверхности Земли (ЭВТИ не показана) 102 Распределение температур зеркал (в кельвинах) в конце витка в режиме съёмки поверхности Земли

Results

Conclusion