Optimization of cryogenic architecture for LiteBIRD satellite using radiative cooling
Optimization of cryogenic architecture for LiteBIRD satellite using radiative cooling
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利用辐射冷却优化 LiteBIRD 卫星低温架构
DOI：
10.1117/1.jatis.5.4.044002
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Yoshida Seiji
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hasebe Takashi;Sekimoto Yutaro;Dotani Tadayasu;Mitsuda Kazuhisa;Shinozaki Keisuke;Yoshida Seiji
采用隔热屏辐射冷却可以为在轨卫星上的仪器设备提供可靠的冷却系统。我们报告的LiteBIRD卫星使用辐射冷却的低温结构的优化研究。进行了一项贸易研究，改变了隔热罩的数量和隔热罩的发射率。从300到4.5 K的热流，包括机械制冷机的主动冷却，在贸易设计中进行了评估。我们发现，由低辐射四层热屏蔽的设计是最佳的热性能和系统设计。优化设计实现了29.9 mW的热负荷为4.5-K的冷却阶段，而所需的30 mW与假定的低温系统。
Radiative cooling with thermal isolation shields can provide a reliable cooling system for instruments onboard satellites in orbit. We report the optimization study for the cryogenic architecture of the LiteBIRD satellite using radiative cooling. A trade study that changed the number of thermal shields and shield emissivity were conducted. The heat flow from 300 to 4.5 K, including active cooling by mechanical cryocoolers, was evaluated among the trade designs. We found that the design that consists of low-emissivity four-layer thermal shields is optimum in terms of thermal performance and system design. The optimum design achieved a heat load of 29.9 mW for the 4.5-K cooling stage, whereas the requirement was 30 mW with the assumed cryogenic system.
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