Estudio del comportamiento térmico del instrumento TriboLAB durante su estancia en la Estación Espacial Internacional desde la perspectiva del análisis de datos funcionales
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Date
2013-01-16Author
Anglada Izaguirre, Eva María
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[ES]El objetivo principal de esta tesis de máster es el estudio del comportamiento térmico del
instrumento TriboLAB durante su estancia en la Estación Espacial Internacional, junto con la
comparación de dicho comportamiento con el pronosticado por los modelos térmicos
matemáticos empleados en el diseño de su sistema de control térmico.
El trabajo realizado ha permitido profundizar de forma importante en el conocimiento del
mencionado comportamiento. Ello permitirá poner a disposición de otros experimentadores
interesados en ubicar sus instrumentos en los balcones exteriores de la Estación Espacial
Internacional, información real acerca del comportamiento térmico de un equipo de las
características del TriboLAB en dichas condiciones. Información de gran interés para ser
empleada en el diseño del control térmico de sus instrumentos, especialmente ahora que la
vida útil de la Estación Espacial Internacional ha sido prorrogada hasta 2020.
El control térmico de los equipos espaciales es un aspecto clave para asegurar su
supervivencia y correcto funcionamiento bajo las extremas condiciones existentes en el
espacio. Su misión es mantener los distintos componentes dentro de su rango de temperaturas
admisibles, puesto que en caso contrario no podrían funcionar o incluso ni siquiera sobrevivir
más allá de esas temperaturas.
Adicionalmente ha sido posible comprobar la aplicabilidad de distintas técnicas de análisis de
datos funcionales en lo que respecta al estudio del tipo de datos aquí contemplado. Así mismo,
se han comparado los resultados de la campaña de ensayos térmicos con los modelos
térmicos matemáticos que han guiado el diseño del control térmico, y que son una pieza
fundamental en el diseño del control térmico de cualquier instrumento espacial. Ello ha
permitido verificar tanto la validez del sistema de control térmico diseñado para el TriboLAB
como con la adecuada similitud existente entre los resultados de los modelos térmicos
matemáticos y las temperaturas registradas en el equipo.
Todo ello, ha sido realizado desde la perspectiva del análisis de datos funcionales. [EN]The main objective of this master thesis is to study the thermal behaviour of the TriboLAB
instrument during its mission in the International Space Station, and to compare it with the
behaviour predicted by the thermal mathematical models used in the design of its thermal
control system.
This work deals in deep with the TriboLAB temperatures registered during the mission, making
possible to reach a better knowledge about its thermal behaviour. As consequence, it will be
feasible to put at the disposal of researchers interested in locating their instruments in one of
the external facilities of the International Space Station, information about the real thermal
behaviour of an equipment as the TriboLAB in these conditions. This information could be really
interesting to help them in the design of their instruments thermal control system, especially
now, when the life of the International Space Station has been extended until 2020.
The thermal control of spacecrafts is a key subject to assure not only their operation but also
their survival, under the extreme conditions present at exterior space. The thermal control
mission is to maintain the spacecraft components into their admissible temperature range, as in
other case, they would not been able to operate or indeed to survive beyond these
temperatures.
In addition, the work performed has made possible to check the applicability of some techniques
belonging to functional data analysis, regarding to the study of this kind of datasets.
The validity of the TriboLAB thermal control system has been also verified, as well as the
appropriate level of similarity between mathematical model results and registered temperatures
in the instrument, not only in orbit but also during the thermal test campaign. Thermal control
design is usually driven by means of the thermal mathematical models, so they are a key aspect
in the design of the thermal control system of any spacecraft.
This study has been performed from the functional data analysis perspective.