Земная атмосфера обладает уникальным свойством: она сглаживает колебания температуры в течение суток. Днем слой воздуха не позволяет солнечным лучам разогреть земную поверхность до температур, смертельных для живых существ. И наоборот, ночью накопленное за день тепло не улетучивается из-за своеобразного «парника». В космосе климатические условия куда более жесткие, чем на Земле. Следовательно, и к космической технике предъявляются самые строгие требования по надежности.
Для определения готовности космических аппаратов проводятся термовакуумные испытания, общие требования к которым изложены в ГОСТ Р 56469-2015. Температура на поверхности аппарата, обращенной к Солнцу, достигает полутора сотен градусов. При переходе в тень значение температуры становится примерно таким же, но с противоположным знаком. Таким образом, за короткое время перепад температур может достигать 250-300°C. Если добавить к этому состояние вакуума, то становится понятно, какие нагрузки испытывает электронная аппаратура на борту спутника или космического корабля.
Назначение и устройство климатической камеры
На Земле нельзя получить те же условия температуры и давления, что и в космосе. Однако к ним можно приблизиться. Для проведения испытаний инженеры используют климатические камеры, имитирующие экстремальные условия. Существуют разные модели камер, рассчитанные на разные размеры космических аппаратов. В них можно также испытывать и технику, которая предназначена для работы на Земле, но на предельных значениях температуры.
Климатическая камера должна поддерживать набор функций:
- Установка предельно низких температур;
- Установка предельно высоких температур;
- Возможность установки резкого перепада температур;
- Установка предельно низкого давления, близкого к вакууму.
Также климатическая камера должна обеспечивать загрузку программ испытаний в автоматическом режиме и возможность отслеживания результатов в режиме онлайн.
Термовакуумная камера состоит из герметичного корпуса, в котором размещаются:
- Инфракрасные нагревательные элементы;
- Система вакуумирования;
- Система охлаждения;
- Система управления на базе контроллера;
- Измерительные элементы.
При выборе климатических камер следует помнить, что они относятся к средствам измерений и, следовательно, выбранная модель должна быть внесена в Государственный реестр средств измерений (ГРСИ).