設計師談嫦娥二號衛(wèi)星如何應對高溫大“烤”

　　中新網(wǎng)10月1日電 嫦娥二號繞月探測衛(wèi)星10月1日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。中國衛(wèi)星專家透露，嫦娥一號衛(wèi)星在完成既定任務后，又做了多項額外的技術驗證和科學試驗。其中很重要的一項就是驗證月球100公里軌道的熱環(huán)境。

　　“在驗證中，我們證實，和200公里軌道相比，100公里軌道上的熱流增加了20%～30%。嫦娥一號衛(wèi)星在100公里軌道上短期運行后溫度升高了15度左右�！辨隙鸲�號衛(wèi)星總設計師黃江川介紹。

　　因此，嫦娥二號衛(wèi)星的100公里軌道“工作環(huán)境”將面臨100℃左右的高溫。為了應對如此高溫的大“烤”，技術人員采取了多個方面的有效措施。

　　重新設計熱控系統(tǒng)

　　月表的熱量主要來自太陽光。但是，由于月表具有很強的反射性，所以嫦娥二號衛(wèi)星實際上面臨太陽的炙烤和月表反射光的強烈照射。這也是100公里軌道處溫度高達100℃的主要原因。另外，月球上沒有空氣等作為熱傳導的介質(zhì)，因此衛(wèi)星上受到光線照射的部分溫度會很高，而沒有光線照射的地方會在零度以下，衛(wèi)星的兩面可能相差300多度。

　　對于衛(wèi)星內(nèi)部元器件來說，0～20℃的溫度是最理想的工作溫度。

　　那么如何在衛(wèi)星處于高溫區(qū)的時候把星內(nèi)溫度降下來呢？為了解決這個問題，衛(wèi)星技術人員重新設計了熱控系統(tǒng)，對衛(wèi)星艙內(nèi)的熱交換系統(tǒng)進行了重新設計和布局，衛(wèi)星受到照射的部分和沒有受到照射的部分之間能夠迅速實現(xiàn)熱交換，從而使其不至于高者過高、低者過低，而是維持一種平衡的狀態(tài)。

　　金銀外衣猶如空調(diào)

　　我們大部分人都在電視或者照片上見過衛(wèi)星表面金光閃閃和銀光閃閃的發(fā)亮的東西，這些就是我們精心為嫦娥衛(wèi)星織的嫁衣。金光閃閃的衣服有著非常好的隔熱作用，不僅能夠防止衛(wèi)星熱量散失，而且可以阻止外部的熱量進入衛(wèi)星內(nèi)部；而銀光閃閃的衣服有著非常好散熱作用，能夠將衛(wèi)星內(nèi)部產(chǎn)生的廢熱及時的排散到外界空間中。

　　“正是這些金光閃閃和銀光閃閃的衣服組成了一個天然的空調(diào)系統(tǒng)，使嫦娥二號衛(wèi)星能夠在100℃高溫環(huán)境中舒服地生活和工作�！毙l(wèi)星熱控系統(tǒng)主任設計師向艷超說。

　　向艷超介紹，嫦娥二號衛(wèi)星表面的金光閃閃的衣服，是一層層比羽毛還輕的膜狀物和網(wǎng)狀物間隔拼疊而成，共有15層。采用這種方式制成的衣服在真空環(huán)境條件下具有很強的隔熱效果，能夠阻值衛(wèi)星的熱量散熱，起到保溫作用，其保溫效果足以和熱水瓶瓶膽的保溫效果相媲美。

　　嫦娥二號衛(wèi)星表面的銀光閃閃的衣服，是一層類似鏡子一樣的膜，它具有很強的反射能力，能夠將太陽光的85%左右的反射掉；同時它還具有較強的散熱能力。因此如果衛(wèi)星艙內(nèi)溫度過高的時候，這次銀光閃閃的衣服就可以把熱量排散發(fā)掉。

　　穿上經(jīng)過熱控設計師們精心設計和工人師傅們細心制作的空調(diào)般的嫁衣，我們的嫦娥二號衛(wèi)星就能夠在月球嚴酷的環(huán)境中自由飛翔，“幸福生活”。

　　更加靈活的太陽翼

　　太陽翼是最直接接觸外部環(huán)境的衛(wèi)星部件。

　　一般情況下，衛(wèi)星的太陽翼會通過太陽敏感器對太陽位置的感應而由驅動機構自動調(diào)整至與太陽光垂直的角度，它總是保持太陽光線能夠直射到太陽翼上。工作狀態(tài)的衛(wèi)星基本上都是靠太陽翼來供電的。

　　“但是，嫦娥二號衛(wèi)星處在高溫環(huán)境中，太陽光的持續(xù)直射，可能造成帆板溫度過高而失效�！毙l(wèi)星GNC系統(tǒng)主任設計師戴居峰說，國外已經(jīng)有探月衛(wèi)星因為太陽翼失效而導致整星失蹤。

　　為了使嫦娥二號衛(wèi)星的太陽翼帆板在高溫環(huán)境中保持良好的工作狀態(tài)，技術人員采用多種方法來保護帆板。

　　首先是避開太陽直射，設計人員設計太陽翼的時候使其和太陽成30°夾角，而不是直接垂直于太陽光線，這樣溫度就會大大降低。

　　另外，嫦娥二號衛(wèi)星上的太陽翼帆板可以進行任意角度的旋轉，以達到最佳的保護效果。星上有一套軟件系統(tǒng)，在溫度達到一定的高度時，軟件可以支持衛(wèi)星讓帆板停轉，這時太陽翼帆板會停留在和太陽光呈60°的夾角的地方，帆板溫度就會降下來。(陳全育）