
衛(wèi)星在天上的時候忽冷忽熱,熱的時候溫度可以超過一百多攝氏度,冷的時候會達到零下一百多攝氏度,這種忽冷忽熱的變化,會讓衛(wèi)星像人一樣“感冒”,那么如何避免這種情況的發(fā)生呢?今天,南京信大衛(wèi)星應(yīng)用研究院就來告訴你!
四個階段,衛(wèi)星不穿“衣裳”就將“躺平”!
衛(wèi)星從發(fā)射到入軌工作要經(jīng)歷四個階段,這四個階段的熱環(huán)境變化劇烈,從攝氏幾十度到零下幾十度甚至幾百度。
地面段:衛(wèi)星發(fā)射環(huán)境,受地球環(huán)境的影響,配備地面調(diào)溫系統(tǒng)。
上升段:衛(wèi)星升空,從地面到太空,溫度發(fā)生突變。
軌道段:衛(wèi)星入軌后長期運行,執(zhí)行任務(wù)。要長期經(jīng)受太陽、行星和空間低溫熱沉的交替加熱和冷卻,引起高低溫的劇烈變化,幅度達到±200℃。
返回段:對于返回式衛(wèi)星,還需考慮衛(wèi)星再入大氣層時溫度急劇變化,外殼溫度高達幾千度。
宇宙近似真空,幾乎沒有氣體,由于太陽輻射、地球反照、地球熱輻射等因素,會使衛(wèi)星一會兒很熱、一會兒很冷。
舉個例子,一個在地球同步軌道運行的薄殼形金屬衛(wèi)星,如果沒有任何的熱控措施,同時衛(wèi)星內(nèi)部也沒有熱源,那么當衛(wèi)星對著太陽時,向陽面溫度能達到250℃,而背陽面溫度則低于-200℃,衛(wèi)星內(nèi)部溫度不均勻程度也會達到50~100℃。因此,如果不對衛(wèi)星進行熱控設(shè)計,那么衛(wèi)星上的設(shè)備將沒法工作。

多種復(fù)合材料,這件“衣裳”不簡單!
“星衣”是用來給衛(wèi)星隔熱的外層材料,幾乎所有的衛(wèi)星都會穿上這層的“星衣”。

“星衣”一般由多層復(fù)合材料組合而成。復(fù)合材料一般有三層,最外層的材料可以將絕大多數(shù)的太陽光反射出去;第二層可以將一些有高輻射性熱量向外輻射;第三層是中空的材料,即使有熱量進來,溫度的上升也有限。
穿上“星衣”,讓衛(wèi)星不再“感冒”
衛(wèi)星在不做任何隔熱措施下,在光照下溫度上升明顯,必然會對衛(wèi)星內(nèi)部重要電子器材產(chǎn)生嚴重影響。
經(jīng)過精心設(shè)計的“星衣”包裹之后,衛(wèi)星在光照下溫度控制效果明顯,從而可以抵抗太空環(huán)境溫度的劇烈變化。

當然,衛(wèi)星要面對太空種嚴苛的環(huán)境,光靠這些方法還是不夠的,科學(xué)家們還有很多其他方法,這些方法配合“星衣”一起,保護著衛(wèi)星,讓它能夠適應(yīng)太空環(huán)境,為我們?nèi)祟愄峁┓?wù)。

南京信大衛(wèi)星應(yīng)用研究院衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展介紹
南京信大衛(wèi)星應(yīng)用研究院是南京信息工程大學(xué)與南京市建鄴區(qū)依托國家教育部氣象災(zāi)害重點實驗室合作共建的新型研發(fā)機構(gòu),研究院專家團隊以氣象災(zāi)害國家重點實驗室專家為核心,致力產(chǎn)學(xué)研合作落地生根,以遙感應(yīng)用技術(shù)和大數(shù)據(jù)云平臺為突破口,在精準農(nóng)業(yè)、智慧城市、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域開展遙感科技攻關(guān),以特色商業(yè)模式積極推動科技成果的市場轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,孵化遙感科技企業(yè),建成國家重大成果轉(zhuǎn)化平臺,吸引高端人才集聚,促進衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。

近兩年,基于產(chǎn)學(xué)研平臺制度優(yōu)勢,研究院快速發(fā)展壯大,落地開展“水空兩用遙感無人機”、“商業(yè)化低軌氣象星座總體設(shè)計及應(yīng)用開發(fā)技術(shù)研究”等多項技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化項目,與俄羅斯國立水文氣象大學(xué)開展國際聯(lián)合研發(fā),與南京路燈集團合作技術(shù)攻關(guān),科技新成果不斷涌現(xiàn),累計新申請發(fā)明專利等知識產(chǎn)權(quán)達55項。加速人才引進助力科研成果落地轉(zhuǎn)化,引進院士領(lǐng)銜的專家隊伍,在南京市級高層次人才等多項人才項目中獲評,現(xiàn)有在研在孵人才項目8項。研究院獲得2021年江蘇省新型研發(fā)機構(gòu)績效獎補、南京市國際聯(lián)合研發(fā)項目獎勵,場景應(yīng)用項目獲建鄴區(qū)評分第一。
