การหุ้ม Multi-layer insulation (MLI) ฉนวนกันความร้อน ให้กับ กล้องถ่ายภาพหลักของดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT

การหุ้ม Multi-layer insulation (MLI) ฉนวนกันความร้อน ให้กับ กล้องถ่ายภาพหลัก
ของดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT

เท่าที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าดาวเทียมจะต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่โหดร้ายในชั้นอวกาศและมีความแตกต่างของอุณหภูมิเป็นอย่างมากอุณหภูมิที่สูงมากเหล่านี้ส่งผลให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในดาวเทียมเกิดความเสียหาย เนื่องจากโดยทั่วไปอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะได้รับการออกแบบให้ทำงานได้ภายใต้ช่วงอุณหภูมิที่กำหนด (Temperature limit)  ตัวกล้องถ่ายภาพหลักก็เช่นกัน โดยปกติ กล้องถ่ายภาพจะสามารถทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิระหว่าง  -20 ถึง 50 องศาเซียลเชียส  ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากความร้อน

Multi-layer insulation (MLI) เป็นฉนวนกันความร้อนที่นิยมใช้ในการห่มหุ้มดาวเทียมและยานอวกาศ เพื่อรักษาอุณหภูมิภายในดาวเทียมไม่ให้สูญเสียความร้อนจากการแผ่รังสีความร้อนเมื่อเข้าสู่ช่วงเงามืด (Eclipse)

ฉนวนกันความร้อน MLI เกิดจากการเรียงสลับชั้นกันระหว่าง ไมล่า (Mylar) หรือแคปตอน (Kapton) ที่เคลือบด้วยชั้นโลหะ เช่นเงินหรืออลูมิเนียมบางระดับไมครอน ทั้งสองด้าน สลับชั้นกับ ดาครอน (Dacron) มีลักษณะเป็นตาข่ายสีขาว และเรียงสลับชั้นกันจนได้ค่าคุณสมบัติตามต้องการ ซึ่งมีใช้ตั้งแต่ 10 ชั้น ไปจนถึง 40 ชั้น ตามแต่ภารกิจ นอกจากนี้ที่ผิวด้านนอกสุดของแคปตอนที่จะต้องสัมผัสกับอวกาศ จะโดนเคลือบด้วยซิลิกอนออกไซด์ (Silicon Oxide) เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชั่น (Oxidation) ทำให้ผิวของ ฉนวนกันความร้อน MLI เป็นสีทอง จึงทำให้เราคุ้นตากับภาพที่เห็นดาวเทียมหรือยานอวกาศโดนห่อหุ้มด้วยฟอยล์สีทองนั่นเองครับ

สำหรับ กล้องถ่ายภาพหลัก (Main imager ) ของดาวเทียม THEOS-2 SmallSAT เราใช้ ฉนวนกันความร้อน MLI จำนวน 20 ชั้น ในการห่อหุ้ม เพื่อควบคุมช่วงอุณหภูมิให้เหมาะสม เพื่อที่ให้สามารถทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพแม้จะต้องเผชิญอุณหภูมิอันโหดร้ายตั้งแต่ –170 ถึง 123 องศาเซลเซียสในอวกาศก็ตาม

ขอบคุณข้อมูลจาก
นางสาวชิดชนก ชัยชื่นชอบ ,นายธนานิติ พรหมวงศา และ นายอธิภัทร วรรธอนันตชัย
ร่วมพัฒนาดาวเทียมเล็ก THEOS-2 Small Satellite ณ ประเทศอังกฤษ