الأرض اختبار والتدريب لا يمكن فصلها عن تكنولوجيا المحاكاة ، محاكاة المعدات . من أجل فهم تكنولوجيا المحاكاة ومعدات المحاكاة ، أولا وقبل كل شيء ، يجب أن نفهم بيئة الفضاء المأهولة .

فراغ البيئة والمحاكاة

على ارتفاع 500 كيلومتر في المدار من المركبات الفضائية المأهولة ، فراغ الفضاء حوالي 10-6 باسكال . وتبلغ درجة فراغ الفضاء حوالي 10-8 باسكال على ارتفاع مداري يبلغ 000 1 كيلومتر .

عند إجراء اختبار المحاكاة الحرارية ( أساسا فراغ الحرارية اختبار التوازن الحراري اختبار ) من المركبات الفضائية و خارج المركبة الفضائية ، المشكلة الرئيسية هي تأثير فراغ البيئة على الخصائص الحرارية من العينات . عند درجة فراغ تصل إلى أكثر من 10-2 باسكال ، نقل الحرارة الإشعاعية أصبحت أهم شكل من أشكال نقل الحرارة . ولذلك ، فإن درجة فراغ محاكاة الفضاء معدات المحاكاة تصل إلى 10-3 باسكال ، والتي يمكن محاكاة تأثير تبادل الحرارة من المركبات الفضائية في المدار في بيئة فراغ أكثر واقعية ، لا تحتاج إلى متابعة أعلى درجة فراغ . فقط بعض التجارب الخاصة ، مثل فراغ الاحتكاك الجاف و الباردة لحام ، تحتاج إلى توفير أعلى فراغ معدات الاختبار .

الإشعاع الشمسي البيئة والمحاكاة

الشمس يشع طاقة هائلة في الفضاء في كل وقت ، مع أطوال موجية تتراوح بين 10 و 14 متر ( أشعة جاما ) إلى 104 متر ( موجات الراديو ) على نطاق واسع . الطاقة الإشعاعية من الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء تمثل أكثر من 90 ٪ من مجموع الطاقة الإشعاعية الشمسية .

في المدار ، المركبات الفضائية و المركبات الفضائية خارج المركبة الفضائية تتلقى أساسا ثلاثة أجزاء من الطاقة الإشعاعية : الطاقة من الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء من الشمس ، الطاقة من الإشعاع الشمسي المنعكس من الأرض و الإشعاع الحراري من الغلاف الجوي للأرض . هذه الطاقة التي تمتصها المركبة الفضائية و خارج المركبة الفضائية تؤثر على درجة الحرارة و التوزيع و امتصاص الطاقة يعتمد على شكل هيكل ، خصائص المواد السطحية و المدار . الأشعة فوق البنفسجية الطول الموجي أقل من 300 نانومتر ، على الرغم من أن الطاقة الإشعاعية تمثل سوى جزء صغير من مجموع الطاقة الإشعاعية الشمسية ، ولكن سوف تجعل من سطح المواد البصرية الأداء تغييرات كبيرة . الأشعة فوق البنفسجية الأشعة فوق البنفسجية الضوئية تأثير تأثير تأثير الكم .

الإشعاع الشمسي محاكاة التجربة يمكن محاكاة تأثير الإشعاع الشمسي على البيئة الشمسية الحرارية الطيفية الضوئية تأثير المركبات الفضائية خارج المركبة الفضائية . إذا كان التأثير الحراري هو محاكاة فقط ، ثم تدفق الحرارة خارج الفضاء هو محاكاة . هناك طريقتان لمحاكاة تدفق الحرارة من الفضاء الخارجي ، واحد هو محاكاة تدفق الحادث ، المعروف أيضا باسم الطاقة الشمسية محاكاة الأسلوب . نوع آخر هو امتصاص الحرارة تدفق المحاكاة ، المعروف أيضا باسم الأشعة تحت الحمراء المحاكاة . الشمس محاكاة طريقة مناسبة لأنّ عينات معقدة مع الشكل العام والمواد السطحية . الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تستخدم أسلوب المحاكاة إذا كانت العينة مع شكل منتظم و شكل واحد من المواد السطحية . إذا كان تأثير الأشعة فوق البنفسجية الأشعة فوق البنفسجية الضوئية البيئة يحتاج إلى محاكاة ، محاكاة يمكن استخدامها .

( 3 ) الفضاء الباردة البيئة السوداء و المحاكاة

ما يعادل درجة حرارة البيئة الباردة السوداء في الفضاء حوالي 3 ك و امتصاص الحرارة العائد هو 1 . عندما لا يكون هناك أشعة الشمس ، والفضاء هو تماما " الباردة " و " الأسود " الفضاء . في هذه البيئة الباردة المظلمة ، كل الطاقة الحرارية المنبعثة من الجسم يمتص تماما ، وبالتالي فإن البيئة المعروفة باسم بالوعة الحرارة . أسود بارد البيئة لها تأثير كبير على الأداء الحراري من المركبات الفضائية خارج المركبة الفضائية خارج المركبة الفضائية الدعاوى . من أجل تطوير المركبات الفضائية خارج المركبة الفضائية الدعاوى ، من الضروري إجراء فراغ الحرارية الحرارية اختبار التوازن في محاكاة البيئة السوداء الباردة للتحقق من ما إذا كان التصميم الحراري والأداء الحراري تلبية الاحتياجات .

من أجل محاكاة الفضاء البارد والأسود ، مكونات مصنوعة من الألومنيوم ، النحاس أو الفولاذ المقاوم للصدأ ، وعادة ما تكون مصنوعة من مواد طلاء السطح الداخلي مع ارتفاع امتصاص الطلاء الأسود الخاص ، النيتروجين السائل في المكونات الداخلية ، وهذا الجهاز يسمى بالوعة الحرارة . في الوقت الحاضر ، هذا النوع من بالوعة الحرارة التي تستخدم النيتروجين السائل الباردة مصدر يستخدم لمحاكاة بيئة الفضاء البارد والأسود في جميع أنحاء العالم ، لأن التحليل الحراري نظرية الحساب و تحليل البيانات التجريبية تبين أن درجة الحرارة ومعدل امتصاص النيتروجين السائل أكثر من 0.9 في المائة تستخدم لمحاكاة بيئة الفضاء البارد والأسود ، محاكاة الخطأ هو فقط حوالي 1 ٪ ، والتي يمكن أن تلبي تماما متطلبات البيئة الباردة والأسود محاكاة التجربة . وبالإضافة إلى ذلك ، فإنه ليس من الضروري السعي إلى انخفاض درجة الحرارة ، وسوف تزيد إلى حد كبير من الصعوبات التقنية والاستثمار في معدات المحاكاة .