¿Por qué se produjeron los primeros satélites con superficies pulidas "como un espejo"?

Muchos/la mayoría de los primeros satélites artificiales eran esferas con superficies exteriores pulidas como espejos.

Supongo que para las órbitas más bajas, la forma esférica minimizó la resistencia y simplificó el análisis y la interpretación de la tasa de descomposición, ya que esto era fundamental para comprender en los primeros días.

Pero el metal podría haber sido rugoso, anodizado o incluso pintado, en lugar de tener un acabado similar al de un espejo. ¿Se hizo esto por razones de visibilidad y seguimiento óptico? ¿O se hizo por razones de manejo térmico, donde la emisividad en el visible determinaba la absorción de calor y en el IR determinaba la radiación? ¿O por otra razón, o por ninguna razón en particular más allá de la estética?

Estoy buscando una respuesta compatible con una fuente que aborde la intención de diseño en ese momento .

Por debajo de Sputnik-1 , Luna-1 y Vanguard-1 .

Sputnik-1 Luna-1 vanguardia-1


Explorando el ángulo de la "estética", representación de Vanguard-1 versus bola de espejos de discoteca :

representación de Vanguard-1 bola de espejos de discoteca

Respuestas (1)

Según la historia oficial de la NASA de Vanguard , fue para visibilidad y control térmico.

(Mía en negrita)

Tousey había hecho algunos de los primeros cálculos en el otoño de 1955, aportando su conocimiento de la óptica para asegurar que los revestimientos protectores en el exterior del propulsor y en la carcasa del satélite tuvieran suficiente reflectividad para permitir la observación telescópica del curso del cohete como se levantó y luego la adquisición óptica y el seguimiento del satélite en el espacio. Schach emprendió el "diseño térmico", es decir, los cálculos de las temperaturas esperadas en varios puntos de la órbita del satélite, en la oscuridad y a la luz del día, la selección del espesor óptimo de los materiales de recubrimiento para enfatizar su emisividad de la radiación de calor solar,y métodos para mantener la superficie del satélite libre de sustancias contaminantes como el hollín que, en última instancia, elevaría la temperatura del satélite. Hass elaboró ​​las técnicas de aplicación de los revestimientos superficiales sucesivos: el baño de oro, el cromo evaporado y depositado para que sirviera como imprimación, el óxido de silicio para que sirviera como barrera, la fina capa de aluminio evaporado para dar una apariencia similar a un espejo. acabado, y finalmente una película de óxido de silicio para controlar la radiación emitida. Drummeter y Schach fueron los principales responsables del desarrollo del simulador de luz solar con arcos de carbono como fuente de luz de alta intensidad. A través de las ventanas del gran tanque cilíndrico de vacío en el que se sentó la esfera recubierta durante dos o tres días de prueba, la luz solar simulada golpeaba al satélite. s superficie e indirectamente calentó la olla interior de instrumentos. Las mediciones de los efectos proporcionaron medios para determinar el material más deseable y el espesor de la capa requerida. LaGow actuó como asesor y monitor de todas estas operaciones. Todos los hombres preocupados por el control de la temperatura trabajaban en estrecha colaboración con los demás.

¡Santa granola! No tenía idea de que las superficies fueran tan complejas; ¡Esto es algo realmente fascinante! Supongo que el SiO2 final en la parte superior del aluminio evaporado funciona de la misma manera que los espejos de vidrio aluminizado de la parte posterior funcionan en los radiadores de las naves espaciales modernas, como se menciona en este comentario perspicaz .
La capa exterior de óxido de silicio se depositó para proteger el revestimiento reflectante. Los recubrimientos en realidad fueron depositados por Alan Bradford, quien trabajaba para el Dr. Hass en ese momento.
@ Vince49, entonces cree en la declaración en la cita en bloque "... y finalmente una película de óxido de silicio para controlar la radiación emitida". es incorrecto/falso? ¿Es solo una suposición o puedes obtenerlo? Estoy pensando que es posible en ese momento que la tecnología de las naves espaciales se considerara algo delicada, y los detalles pueden haber sido ofuscados. Al mismo tiempo, una capa de óxido pulverizada puede ser demasiado delgada (físicamente u ópticamente) para comportarse de la misma manera (desde un punto de vista emisivo) que esas gruesas capas de vidrio a las que me he vinculado.
hola ohh No es una suposición. Algunos miembros del grupo del Dr. Hass trabajaron más tarde para mí.
No pude completar el comentario anterior debido a la regla de edición de 5 minutos. Los revestimientos se realizaron bajo la dirección del Dr. Hass, principalmente en Ft. Belvoir, VA en un área que luego se convirtió en el Laboratorio de Visión Nocturna. El pasaje citado es correcto en general, pero no en algunos detalles. Por ejemplo, la capa de cromo se deposita antes que la de oro para que se adhiera. Hoy en día, generalmente se deposita titanio, en lugar de cromo, antes de una capa de oro para mejorar la adhesión.
@uhoh, estoy trabajando para obtener información sobre la intención original de los recubrimientos. Uno de los jugadores originales sigue trabajando a tiempo parcial y le acabo de enviar un correo electrónico. Vuelva a consultar en unos días.
¡Parece que deberías poder publicar una respuesta muy autorizada! Estoy deseando que llegue.
@ Vince49 Oh, definitivamente es común que Cr o Ti se usen como capa de adhesión antes de Au. Si bien no se menciona primero, el párrafo indica que se usa como una "cartilla", lo que podría significar (al menos para mí) antes del oro. Entonces, si bien la redacción es imperfecta, creo que aún podría ser consistente con la aplicación de Cr antes que Au. ¡De todos modos, gracias por la entrada! ¡Este debe haber sido un momento realmente emocionante! :-)
Yo también creo que fue un momento emocionante. Por lo que me dijeron después, creo que los compañeros involucrados vieron ese trabajo como su obra magna. Y estaría de acuerdo. ¡Vanguard fue el segundo satélite estadounidense lanzado y el primer satélite alimentado por energía solar!