El TCS (Sistema de control térmico) se compone de sistemas pasivos (PTCS) y activos (ATCS).
El control térmico pasivo consiste en aislamiento, recubrimientos y calentadores. El sistema pasivo se encarga de los gradientes de temperatura desde el espacio.
MLI (aislamiento multicapa) minimiza los gradientes de temperatura y controla las tasas de transferencia de calor. Se trata de mantas que varían en grosor entre 3,2 y 6,4 mm. La capa externa es tela beta aluminizada, las capas intermedias son Kapton de aluminio doble con separadores de malla de poliéster, y la capa interna es Kapton reforzado de aluminio doble.
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Las estructuras externas están recubiertas con recubrimientos o pinturas especiales que tienen propiedades específicas de emisividad y absorción, dependiendo de su ubicación. Los dos acabados más comunes son el anodizado de ácido sulfúrico y el Z-93.
Los calentadores operativos, los calentadores de supervivencia y los calentadores de carcasa se utilizan para evitar que los lugares se enfríen demasiado. Los calentadores son generalmente de estructura simple: solo un elemento de alambre resistivo empaquetado en un material aislante de alta temperatura. Para algunos usos externos, también hay tubos de calor que funcionan a través del calor latente de vaporización de amoníaco.
El control térmico activo se realiza bombeando mecánicamente fluido para realizar la transferencia de calor. El sistema activo se encarga del calor generado por las personas y los equipos.
Una placa fría recibe calor de una carga por conducción. El agua fría que atraviesa esa placa fría convence ese calor. El agua ahora tibia corre a través de un dispositivo en el exterior de la ISS llamado IFXH (Intercambiador de calor de interfaz). Dentro de ese IFXH, la línea de agua que contiene el agua tibia corre junto a una línea que contiene amoníaco. El calor se transfiere al amoníaco y luego se lleva a lo largo del braguero a los radiadores, donde se irradia al espacio.