Альтернативный метод имитации солнечного излучения для термовакуумных испытаний космических аппаратов

Имитаторы солнечного излучения на основе газоразрядных ксеноновых ламп, применяемые для получения теплового состояния объектов термовакуумных испытаний – космических аппаратов, являются одними из ключевых, наиболее сложных и энергозатратных элементов испытательного оборудования. Сложность оптической системы, большое число оптических элементов, необходимость постоянного контроля их состояния, настройки и юстировки высококвалифицированным персоналом значительно усложняют получение требуемых световых характеристик, главным образом – пространственной равномерности энергетической освещенности. Другим общим недостатком является низкая энергоэффективность, не превышающая 10 %. Предложен альтернативный метод имитации солнечного излучения с использованием твердотельных световых источников – высокоэффективных светодиодов с их размещением без громоздкой и сложной оптической системы непосредственно в термовакуумной камере. При этом одной из наиболее сложных проблем адаптации к условиям термовакуумных испытаний является обеспечение требуемых световых характеристик. Необходимый диапазон длин волн и спектральное соответствие получены при помощи комбинирования высокоэффективных светодиодных сборок из светодиодов шести различных длин волн с галогенными лампами. Проведен ряд экспериментов, включающий измерение световых характеристик альтернативных световых источников и математическое моделирование матричного излучателя. В результате подтверждена возможность применения предлагаемого метода для термовакуумных испытаний космических аппаратов; световые характеристики модели соответствуют предъявляемым требованиям, а в части равномерности энергетической освещенности и энергоэффективности – значительно превосходят аналогичные характеристики традиционных имитаторов солнечного излучения.