Arquitectura térmica para vuelos estratosféricos de larga duración de telescopio EUSO-SPB - Escobar Hernández, Jonathan (My University, 2017)
En este trabajo se presenta el desarrollo del modelo térmico del telescopio EUSO Super Pressure Balloon (EUSO-SPB), contemplando el uso de técnicas semi-analíticas y simulaciones numéricas. Este modelo permitió estimar las temperaturas que podŕian alcanzarse en el instrumento en los casos extremos caliente y frío, y fungió como punto de partida para la definición de la arquitectura térmica para su próximo vuelo a bordo de un globo estratosférico de última generación desde la base de lanzamiento de la Columbia Scientific Balloon Facility (CSBF) en Wanaka, Nueva Zelanda. Baśandose en la metodología de diseño térmico de satélites, se identificó una configuración que permitiría mantener la temperatura del instrumento dentro de su rango operativo, tras explorar el uso de distintos recubrimientos superficiales y arreglos de aislantes, en un proceso iterativo.
En este trabajo se comienza por presentar el caso de estudio, la justificación y los objetivos. Posteriormente se muestran los antecedentes teóricos requeridos sobre transferencia de calor y el estado del arte. Así mismo se brinda una breve descripción del instrumento y su misión. Con base en los antecedentes presentados se describe el desarrollo del modelo térmico matemático, empleando el método de diferencias finitas. Se prosigue a mostrar los resultados obtenidos gracias al modelo y su correspondiente discusión. Finalmente se mencionan las conclusiones y perspectivas de trabajo a futuro. Adicionalmente, dentro de los apéndices se encuentra el código del programa escrito durante el modelado, para su consulta.
Keywords: Transferencia de calor; Control térmico; Instrumentación espacial; Telescopio; Globo estratosférico; Método de diferencias finitas; Diseño térmico; Simulación térmica