用不锈钢悬浮字符串所述辐射源（以红色突出显示）的CAD制图。
热火管理层采取在外层空间独特的作用，特别是对于那些以检测热辐射要求极低温度的低温系统。这是设计SPICA远红外仪（SAFARI），红外相机时SRON荷兰研究所面临的工程团队空间研究是一个挑战的措施对每个图像像素的完整的远红外光谱。Safari会登上飞往日本的空间红外望远镜对宇宙学和Astrophyics（SPICA）。
SPICA会更深入的空间比任何太空望远镜前。因为SAFARI具有超灵敏探测器冷却到稍微高于绝对零度，它可以拿起比以前的空间相机较弱的远红外辐射。精确的地面和空间校准的传感器的精度和任务的成功是至关重要的。为了设计和优化这些校准系统，在团队SRON转向了COMSOL Multiphysics软件仿真作为他们的指导。
实际硬件。
跳动的热量在望远镜校准系统
Safari的校准源包含一个黑体空腔，或辐射源，它提供辐射仅取决于源温度的光谱，使其成为一个非常可靠和精确的校准器。“不过，Safari的检测器是非常敏感，由源产生的功率大约为一百万次过高，并且必须使用孔和积分球被光学稀释，”克里斯德容格，设计工程师在SRON说。“经过积分球后，以正确的功率和光谱分布的辐射然后重新映像到SAFARI的用于校准检测器阵列”。辐射源和积分球之间是机械快门和光圈机构。快门打开和关闭的开口，以在辐射源，而虹膜微调和调制的输出功率。
热管理是至关重要的：该系统是在“超深”的环境在4.5开尔文（K）举行以减少从设备本身的背景辐射。变化检测器的基底温度，背景辐射（受航天器的取向），并且功率由虹膜消散和快门机构都可以破坏校准。
“辐射源温度95和300°K之间设置生成辐射这产生在源极和4.5ķ环境之间有大的温度差，而在这些温度下可用的冷却功率被限制在只是几十毫瓦，”德容格解释。“为了解决这个问题，我们需要设计一个隔热的悬架系统。”所述SRON团队需要一个刚性的悬浮液具有高的谐振频率会阻止从源热量传递到装置的其余部分，同时还保护其免受不期望的振动。
设计热绝缘悬架系统
使用COMSOL模拟，德容格评估通过悬浮液的热负荷，并在具有不同几何形状和材料的悬浮液的概念进行模态分析，求的机械刚度和热负荷之间的折衷。
“由于大的温度梯度在括号和热性质这种变化非常迅速地作为温度的函数的，与温度有关的材料性能必须被实施，”他说。“最终，我们选择了具有机械刚度和热绝缘的最佳组合的解决方案”。
基于这些结果，该球队设计和优化薄（100μm）的不锈钢丝的结构来保持辐射源以一个三角形框架。
由于不锈钢在低温下的导热系数很低，并且钢丝的横截面很小，通过钢丝的导热受到限制，模拟也证实了这一点。当源温度为150 K时，实验分析表明传导热为10.17 mW。模拟结果吻合较好，精度在0.01 mW以内。该设计的共振频率为720赫兹，足以确保辐射源的正常工作。
克里斯·德容格，设计工程师SRON，Safari的校准系统上工作。
优化的最大效率光圈和快门
接着，德容格优化线圈驱动的光圈和快门机构。虹膜是由音圈致动器驱动并且包含四个不锈钢刀片绕无摩擦轴承。快门是磁性闩锁装置。
德容格用于COMSOL优化线圈和外壳几何虹膜，瞄准在致动期间，以最小化电流和散发的热量。通过执行以上的线圈绕组的空气间隙和数量主要设计参数的参数扫描，团队开发线圈具有低驱动38毫安的电流和仅1.6毫瓦的耗散设计最佳。
SRON的热稳定深空感应系统是在路上
因为Safari的敏感探测器以及需要在低温系统耗散机制，保持受控热环境是SPICA的使命取得成功的关键。COMSOL让德容格和团队SRON优化他们的设计，最佳的热，材料可以在极低的温度下的结构性条件。他们的SAFARI校准源的第一次测试证实COMSOL模拟的精度。SPICA预定发射进入轨道在2022年，当Safari会帮助我们推出的新太空奥秘超出了我们的太阳系。
COMSOL.
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