Thermal Analysis on Hyperspectral Imaging Payload for a 6U CubeSat

Abstract

En termisk analyse ble utført ved hjelp av simuleringsverktøyet ESATAN-TMS på en «payload» med hyperspektralt kamera, festet inne i en 6U CubeSat. Dette ble gjort for å avdekke om nyttelastkomponentene vil overleve de ekstreme temperatur forholdene i verdensrommet. Beskrivelse av hvordan simuleringen kan forutsi radioaktiv og konduktiv koblinger for å beregne den termiske beskrivelsen av en modell er inkludert. Hvordan simuleringen ble implementert ble også diskutert. Tre analyser ble gjennomført: varm operative analyse, kald operative analyse og kald ikke-operativ analyse. Resultatene av analysisn ble så sammenlignet med komponentene operasjonelle og overlevelses temperatur krav. Kamera objektivene og detektorene til RGB og HSI samt Star Tracker og S-Band mislyktes de operasjonelle temperatur kravene. S-Band, RGB og HSI-detektorene sviktet også temperatur krav for å overleve.

A thermal analysis was done using the simulation tool ESATAN-TMS on a hyperspectral imager payload, attached inside a 6U CubeSat. This was done to uncover if the components of the payload will survive the extreme thermal conditions in space. A description of how the simulation can make predictions of radiative and conductive couplings to calculate the thermal description of a model is included. How the simulation was conducted was also discussed. Three analysis cases were conducted: hot operational case, cold operational case, and cold non-operational case. These analysis results were compared to the components' operational and survival temperature ranges. The objectives and detectors of RGB and HSI, Star Tracker, and S-Band failed their operational temperature requirements. The S-Band, RGB detector, and HSI detector also failed their survival temperature requirements.