¿Cómo perdieron los telescopios espaciales su helio refrigerante?

¿ Cómo perdió el helio el satélite Planck ?

Spitzer, Herschel tenía el mismo problema.

¿Cómo se consumía?

¿Cómo es que otros satélites, como el Hubble, no tienen este problema?

Y la lógica básica dice que comenzar con 7 veces más hidrógeno hace que duren 7 veces más de lo que duraron.

Todos estos utilizaron enfriamiento de circuito abierto. Una buena pregunta sería por qué no circuito cerrado.
¿Cuál es el peso del refrigerador de helio de circuito cerrado más pequeño?
Buena pregunta. Tengo la impresión de que los enfriadores criogénicos se pueden fabricar con pesos adecuados para satélites.
Recoge el helio en un recipiente. El contenedor de desconexión del telescopio. Luego conecte el enfriador al contenedor. Haz helio líquido. Luego conecte el enfriador al telescopio y vierta el helio líquido. De esta manera, el enfriador puede permanecer desconectado del telescopio y evitar vibraciones.
Eso suena mecánicamente complicado. Lo más probable es que simplemente pusieran el enfriador criogénico en aisladores mecánicos
Esta página www2.eng.ox.ac.uk/cryogenics/research/… analiza algunas opciones. Estoy seguro de que los diseñadores consideraron todas las opciones y equilibraron el espacio, la masa, el consumo de energía, la vibración/calor residual y la confiabilidad con los objetivos científicos de la misión.

Respuestas (2)

El helio utilizado para el enfriamiento era helio líquido, se evaporó lentamente, el gas resultante debe ventilarse al espacio para evitar una presión muy alta y optimizar el enfriamiento.

Herschel también usó refrigeración por helio líquido, pero Hubble no usó helio.

Los instrumentos se enfriaron con más de 2300 litros (510 imp gal; 610 US gal) de helio líquido, hirviendo casi al vacío a una temperatura de aproximadamente 1,4 K (−272 ° C)

Fuente Artículo de Wikipedia sobre Herschel

El hidrógeno no se usó para enfriar, es menos frío que el helio.

El artículo de Wikipedia explica el uso de helio para enfriar.

¿Cuánto helio tenían cuando empezaron? ¿Kilogramos o decenas de kilogramos?
Ni kilogramos ni decenas de kilogramos sino cientos de kilogramos, 2300 litros son unos 287,5 kg

El helio se evaporó, como estaba previsto, ayudando así a enfriar las partes críticas de los detectores de los telescopios.

La diferencia entre estos telescopios y el Hubble son las frecuencias de "luz" que detectan. Hubble opera principalmente con luz visible y ultravioleta (ocasionalmente cerca de IR) mientras que los otros que mencionas operan con radiación infrarroja profunda o microondas corta. Como resultado, Hubble no necesita que ninguno de sus componentes se enfríe a temperaturas extremadamente bajas y no necesita helio líquido en absoluto.

Comenzar los otros con más helio líquido habría significado usar un cohete más grande (más caro) y/o dejar de lado algunos de los instrumentos científicos.

¿Por qué no reemplazan el helio para aumentar la vida útil de estos telescopios súper caros?
¿El helio estaba en un termo (ligeramente) abierto y simplemente se evaporó? ¿No era un frigorífico de ciclo cerrado? Oh, tal vez haya argumentos en contra de la complejidad y/o las vibraciones para esto, pero nunca me detuve a pensar en ello.
@JoeJobs Ninguno de los tres telescopios que menciona está en la órbita terrestre baja (a diferencia del Hubble), Planck y Herschel estaban en L2 a un millón de kilómetros o más de distancia y Spitzer orbita alrededor del sol. Esto es por razones científicas: no tener un planeta cálido que ocupe la mitad del cielo hace que sea más fácil observar las cosas. Así que una misión tripulada no podría haberlos alcanzado. Se ha hablado del reabastecimiento robótico, pero siempre parece funcionar que obtienes más ciencia por dólar simplemente lanzando el próximo telescopio,
Sin embargo, el reabastecimiento de robots parece ser el futuro. Ya se hicieron algunas pruebas, aunque muy pocas, en mi humilde opinión.
¿Cómo perdieron los telescopios espaciales su helio refrigerante?
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