Texas A & M University의 항공 우주 공학부 조교수 인 Darren Hartl 박사가 이끄는 룰렛 팀은 NASA의 Johnson Space Center (NASA JSC)에 의해 2 년 연속으로 선정되어 Manned Spacefright의 수동적으로 모핑 방사선 개념을 계속 개발했습니다. Shape Adaptive Radiators와 같은 솔루션은 NASA 기술 로드맵에서 미래의 유인 임무의 성공에 필수적인 것으로 확인되었습니다.
승무원에게 적절한 생활 및 근무 조건을 제공하려면 열 제어가 필요하며 우주선에있는 모든 장비에 대한 지정된 온도를 유지 관리해야합니다. 유인 임무의 열 제어는 허용 가능한 객실 온도의 작은 범위와 주어진 임무 전체에서 외부 조건의 큰 변화로 인해 특히 어렵습니다.
궤도에있는 유인 우주선은 예를 들어 화성에 대한 궤적에서 해안에서 하나보다 훨씬 많은 양의 열을 생성합니다. 우주선에 생성 된 과도한 열은 룰렛 사용을 통해 우주로 거부됩니다. 모양 메모리 합금 (SMA)을 사용하는 모핑 룰렛는 열 제거를 조정하는 가벼운 방법을 제공합니다.
HARTL은 2013 년 SMA의 고유 한 특성을 기반으로 자체 모핑 룰렛를위한 새로운 개념에 대해 2013 년 NASA JSC 엔지니어들과 협력하기 시작했습니다. 이 재료는 매우 강하고 온도가 변함에 따라 큰 움직임을 생성합니다. 그들은 가열 될 때 우주에 널리 열리고 냉각 될 때 컬링 될 때 우주에 널리 열리는 룰렛 패널의 가능성을 가능하게합니다.
SMAS 액추에이터는 위상 변환을 사용하여 작동하므로 가열 될 때 축소 될 수 있습니다. 이는 기존의 열 팽창과 반대입니다. SMA는 복합 패널과 결합하여 룰렛를 만듭니다. 외부에 배치 된 SMA가 줄어들면 룰렛의 패널이 대기에 열을 열고 방출하게됩니다. 환경이 더 시원 해지면 SMA가 냉각되어 팽창하여 룰렛가 열을 닫고 유지합니다. 이 프로세스는 다른 옵션에 비해 완전히 감소 된 무게로 완전히 수동적 인 열 제어 시스템을 가능하게합니다.
HARTL에서 일하는 학생으로서 Christopher Bertagne는 NSTRF (NASA Space Technology Research Fellowship)를 수여 하여이 개념을 더 잘 이해하기 위해 계산 도구 개발에 중점을 두었습니다. Bertagne는 이후 열 엔지니어로 NASA/Caltech Jet Propulsion Lab (JPL)을 졸업하고 합류했습니다.
“저는이 새로운 개념의 타당성을 설계, 이해 및 결국 입증하는 데있어 성공한 것이 Chris를 JPL에서 그의 꿈의 직업에 배치하는 데 중요하다고 생각합니다.”라고 Hartl은 말했습니다.
HARTL은 항공 우주 공학과 교수 인 John Whitcomb 및 학생 연구원과 협력하여 SMA 구동 모핑 할 수있는 매우 열 전도성 복합 라미네이트 패널을 추가로 설계, 개발 및 시연 할 것입니다. 내년에 특별한 관심은 룰렛 패널의 열 및 기계적 설계 개선과 분석 도구를 더욱 향상시킬 것입니다.
최상의 디자인을 식별하려면 단순화 된 모델을 혼합하여 최고의 후보자를 신속하게 찾은 다음보다 정확한 성능 예측을 얻고 무언가를 간과하지 않았는지 확인하기 위해 더 고급 모델을 찾아야합니다.
“열 전도성 탄소 섬유는 매우 뻣뻣하고 부서지기 쉽다”고 Hartl은 덧붙였다. "더 두꺼운 패널은 가장 열을 전달합니다. 그러나 모핑 구조는 준수하고 강력하며 일반적으로 얇아 야합니다. 모양 적응 룰렛가 복잡하고 모순 된 설계 문제를 나타냅니다."
Boeing Company 및 JPL과 같은 엔티티는 프로젝트의 진행 상황에 대한 관심을 표명했습니다. 현재까지 NASA는이 룰렛를 지원하기 위해 275,000 달러 이상을 제공했습니다.