Алюминий и золото в термозащите спутников: многослойная изоляция и металлическое напыление

Спутник движется с невероятными скоростями, сталкиваясь с атмосферными условиями и температурными колебаниями, которых не испытывает в атмосфере Земли. По этой причине материалы, используемые для изготовления и защиты компонентов спутника, должны выбираться с особой тщательностью и вниманием.

Тепловые и атмосферные соображения

Хотя крайне мощный свет и тепло Солца поглощаются и рассеиваются атмосферой Земли, в атмосферах, на орбитах которых находятся спутники, этого не происходит. Поэтому спутник должен быть защищен от воздействия света, тепла и прямого излучения. Кроме того, УФ-излучение в верхних слоях атмосферы при взаимодействии с атомами кислорода производит атомарный кислород. Это может привести к нежелательному окислению и коррозии.

По мере движения по орбите метеоритные фрагменты могут наносить ущерб покрытиям, напылениям и структурам. По этой причине материалы, используемые для покрытия и напыления спутников, должны выдерживать высокие удары и сохранять прочность. Термические условия быстро меняются, когда спутники достигают скоростей около семи километров в секунду. Эти быстрые изменения среды могут приводить к деградации покрытий и проблемам с изоляцией.

Популярные материалы для покрытия и изоляции

Конструкторы спутников обычно используют алюминиевые сплавы для изоляции спутников. Алюминий широко ценится за свой низкий вес, прочность, доступность и стоимость. Многослойная изоляция, например, содержит алюминий в виде алюминизированного полиимида. Там, где изоляция требует дополнительного усиления напылением, золото — популярный выбор для внутренних компонентов. Конструкторы также используют серебро для внутреннего напыления компонентов спутников и медь для электронных приложений, таких как печатные платы.