Tan pronto como se ensamblan, los MMRTG producen continuamente alrededor de 2000 vatios de energía térmica . Eso baja solo un poco cuando están conectados a una carga y producen energía eléctrica (alrededor de 125 vatios inicialmente).
En el espacio profundo y en Marte, parte del calor del MMRTG de Curiosity fue/es eliminado por el fluido circulante para evitar que las cosas se sobrecalienten durante el tránsito y para mantenerse caliente durante las noches marcianas en la superficie.
Space.com's Going nuclear: Perseverance Mars rover de la NASA obtiene su fuente de energía para el lanzamiento del 30 de julio explica que Perseverance ahora está "caliente" en más de un sentido; ahora emite aproximadamente 2000 vatios de calor de forma continua y tiene un suministro de electricidad (bastante) ininterrumpido.
Si bien el rover desnudo permanece en un laboratorio con aire acondicionado, esto no debería ser un problema debido a la convección a 1 bar, pero debe moverse de manera protegida y colocarse en su "concha" para el vuelo al espacio profundo y un carenado de carga útil para el lanzamiento.
(Acabo de preguntar ¿Cuál es el equivalente de "MSL" de Curiosity en el contexto de Perseverance? ¿Cuál es el nombre oficial de la misión? ¿Es similar la distinción? Porque no conozco un término mejor que "clamshell" en este momento. )
Pregunta(s): A partir de este momento, ¿cómo se elimina el calor?
Presumiblemente, cuando en el espacio profundo, los 2.000 vatios se irradian de manera bastante eficiente al espacio por algún radiador expuesto al "frío del espacio profundo", de modo que no tiene que calentarse demasiado para hacerlo. Pero una vez en su "concha", ¿qué tan caliente debe estar su radiador para irradiar contra las paredes de una habitación a 293 Kelvin en lugar del fondo cósmico de microondas de 2,7 Kelvin?
La "concha" de Curiosity de esta respuesta a ¿Dónde termina MSL y comienza Curiosity?
Para obtener más imágenes de "concha", consulte ¿ Por qué los RTG de sonda planetaria están inclinados en un ángulo alegre?
Ha mencionado la radiación y la convección en su respuesta (se olvidó de la conducción). Resulta que las propiedades de la atmósfera de la Tierra hacen que la conducción y la convección sean mucho mejores que la radiación para mover el calor.
Como ilustración, considere el tamaño de un radiador portátil lleno de aceite de 2kW: este enumera el tamaño como 620x150x520mm. Con nueve aletas, da un área total de transferencia de calor de 620x150x18 = 1,67 m². Sin ventiladores, lo más probable es que este radiador alcance un máximo de alrededor de 43-45 °C ( fuente ), ya que es menos probable que esta temperatura provoque quemaduras si se toca. Este es un cálculo aproximado, pero debe estar cerca.
Por lo tanto, si desea que su nave espacial se mantenga a menos de ~20 °C más caliente que el entorno local, solo necesita alrededor de 1,67 m² de superficie en la Tierra. Adivinando por la imagen, parece que Curiosity tiene aproximadamente 2x (500x2000 mm) = 2 m² de esa placa de radiador en la parte posterior. Si bien las capas posteriores de la carcasa pueden aumentar la resistencia térmica, tienen áreas de superficie mucho mayores, lo que hace que la caída de temperatura adicional sea inferior a los 20 °C anteriores. En esta página podemos ver que la concha de Curiosity tiene aproximadamente 4,5 m de diámetro, y la parte en la que se sienta Curiosity tiene aproximadamente 1,5 m de altura. Suponiendo un tronco, esto daría una superficie lateral de unos 20 m², mucho más grande que el radiador de Curiosity. Con esa superficie 10 veces mayor, podría esperar una diferencia de temperatura de quizás 1/10 o 2 °C.
Por lo tanto, para deshacerse de esos 2kW a una temperatura ambiente de 293K, uno esperaría que el radiador alcance alrededor de 315K, tal vez hasta 325K. Eso no debería ser un problema para el rover.
UH oh
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