中新網(wǎng)10月1日電 嫦娥二號繞月探測衛星10月1日在西昌衛星發(fā)射中心發(fā)射升空。中國衛星專(zhuān)家透露,嫦娥一號衛星在完成既定任務(wù)后,又做了多項額外的技術(shù)驗證和科學(xué)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(shí),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!辨隙鸲栃l星總設計師黃江川介紹。
因此,嫦娥二號衛星的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(shù)人員采取了多個(gè)方面的有效措施。
重新設計熱控系統
月表的熱量主要來(lái)自太陽(yáng)光。但是,由于月表具有很強的反射性,所以嫦娥二號衛星實(shí)際上面臨太陽(yáng)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(méi)有空氣等作為熱傳導的介質(zhì),因此衛星上受到光線(xiàn)照射的部分溫度會(huì )很高,而沒(méi)有光線(xiàn)照射的地方會(huì )在零度以下,衛星的兩面可能相差300多度。
對于衛星內部元器件來(lái)說(shuō),0~20℃的溫度是最理想的工作溫度。
那么如何在衛星處于高溫區的時(shí)候把星內溫度降下來(lái)呢?為了解決這個(gè)問(wèn)題,衛星技術(shù)人員重新設計了熱控系統,對衛星艙內的熱交換系統進(jìn)行了重新設計和布局,衛星受到照射的部分和沒(méi)有受到照射的部分之間能夠迅速實(shí)現熱交換,從而使其不至于高者過(guò)高、低者過(guò)低,而是維持一種平衡的狀態(tài)。
金銀外衣猶如空調
我們大部分人都在電視或者照片上見(jiàn)過(guò)衛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星織的嫁衣。金光閃閃的衣服有著(zhù)非常好的隔熱作用,不僅能夠防止衛星熱量散失,而且可以阻止外部的熱量進(jìn)入衛星內部;而銀光閃閃的衣服有著(zhù)非常好散熱作用,能夠將衛星內部產(chǎn)生的廢熱及時(shí)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(gè)天然的空調系統,使嫦娥二號衛星能夠在100℃高溫環(huán)境中舒服地生活和工作!毙l星熱控系統主任設計師向艷超說(shuō)。
向艷超介紹,嫦娥二號衛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。
嫦娥二號衛星表面的銀光閃閃的衣服,是一層類(lèi)似鏡子一樣的膜,它具有很強的反射能力,能夠將太陽(yáng)光的85%左右的反射掉;同時(shí)它還具有較強的散熱能力。因此如果衛星艙內溫度過(guò)高的時(shí)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(guò)熱控設計師們精心設計和工人師傅們細心制作的空調般的嫁衣,我們的嫦娥二號衛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(yáng)翼
太陽(yáng)翼是最直接接觸外部環(huán)境的衛星部件。
一般情況下,衛星的太陽(yáng)翼會(huì )通過(guò)太陽(yáng)敏感器對太陽(yáng)位置的感應而由驅動(dòng)機構自動(dòng)調整至與太陽(yáng)光垂直的角度,它總是保持太陽(yáng)光線(xiàn)能夠直射到太陽(yáng)翼上。工作狀態(tài)的衛星基本上都是靠太陽(yáng)翼來(lái)供電的。
“但是,嫦娥二號衛星處在高溫環(huán)境中,太陽(yáng)光的持續直射,可能造成帆板溫度過(guò)高而失效!毙l星GNC系統主任設計師戴居峰說(shuō),國外已經(jīng)有探月衛星因為太陽(yáng)翼失效而導致整星失蹤。
為了使嫦娥二號衛星的太陽(yáng)翼帆板在高溫環(huán)境中保持良好的工作狀態(tài),技術(shù)人員采用多種方法來(lái)保護帆板。
首先是避開(kāi)太陽(yáng)直射,設計人員設計太陽(yáng)翼的時(shí)候使其和太陽(yáng)成30°夾角,而不是直接垂直于太陽(yáng)光線(xiàn),這樣溫度就會(huì )大大降低。
另外,嫦娥二號衛星上的太陽(yáng)翼帆板可以進(jìn)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,在溫度達到一定的高度時(shí),軟件可以支持衛星讓帆板停轉,這時(shí)太陽(yáng)翼帆板會(huì )停留在和太陽(yáng)光呈60°的夾角的地方,帆板溫度就會(huì )降下來(lái)。(陳全育)
![]() |
【編輯:鄧永勝】 |
![]() |
相關(guān)新聞: |
![]() |
專(zhuān)題:嫦娥二號發(fā)射 |
Copyright ©1999-2025 chinanews.com. All Rights Reserved