Questões de Concurso sobre Conhecimentos em testes térmicos ambientais de satélites e equipamentos (técnicas de simulação das condições ambientais térmicas; testes de balanço térmico, vácuo-térmico, ciclagem térmica e choque térmico)

No teste de vácuo térmico, o sistema ou partes dele são submetidos a ciclos de aquecimento e resfriamento em um ambiente sob vácuo. Como os efeitos associados à convecção de calor estão ausentes nesse tipo de teste, avaliações adicionais devem ser realizadas a fim de caracterizar corretamente o ambiente ao qual estará sujeito o dispositivo espacial.

Em testes de ciclagem térmica, empregados para avaliar ambientes tripulados e a resistência de materiais às tensões térmicas, os sistemas espaciais são submetidos a variações de temperatura entre dois níveis pré-definidos, sem que, no entanto, o ambiente esteja sob vácuo.

O principal tipo de aquecedor elétrico utilizado em satélites artificiais consiste em um circuito elétrico-resistivo revestido por uma camada de um isolante elétrico conhecido como Kapton, que apresenta estabilidade térmica em uma ampla faixa de temperatura e boa resistência ao desgaste mecânico.

Testes de balanço térmico são realizados usualmente como parte dos testes de vácuo térmico e visam determinar a correlação entre os modelos térmicos do sistema espacial e o real funcionamento destes quando em operação.

Em testes de ciclo térmico, submetem-se o dispositivo a ciclos de alta e baixa temperatura em um ambiente de ar atmosférico ou gás nitrogênio. A transferência de calor convectiva é acentuada de modo que o ciclo seja relativamente rápido. A verificação de desempenho é um objetivo secundário conseguido por meio de testes de funcionamento, em patamares de alta e baixa temperatura.

Em testes de queima, que compõem a avaliação de ciclagem térmica, o dispositivo é submetido à ciclagem ou a uma alta temperatura fixa durante o teste de queima. Nesse último caso, o dispositivo deve apenas se manter operacional e testes de desempenho são dispensáveis.

Testes de equilíbrio térmico são realizados, normalmente, como parte do teste térmico em vácuo de um subsistema ou do próprio satélite. O propósito principal é a verificação dos subsistemas de controle térmico. Testes que simulam condições de vôo são utilizados para obter dados de temperatura, em regime permanente, e também para se verificar, em parte, os códigos computacionais de controle térmico, incluindo operação de aquecedores, dimensionamento de radiadores e caminhos críticos de transferência de calor.