驭烈焰而驾冰寒：卫星热管理技术揭秘

驭烈焰而驾冰寒：卫星热管理技术揭秘

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在太空中，人造卫星面临着极端的温度环境。它们如何应对这种挑战？本文将为您揭示卫星热管理的奥秘。

冬天开暖气，夏天吹空调，这是人类的保暖和解暑方式。那么，在太空中，人造地球卫星是如何"保温"的呢？

太空是一个没有大气层的真空环境，卫星在这里会经历极端的温度变化。受到太阳直射的卫星表面可能会变得极其炽热，接收到的太阳辐射在近地轨道上每平方米可达1300多瓦，温度可能超过100摄氏度；而背向太阳的一面则可能极为寒冷，接近绝对零度，即低于零下200摄氏度。这种剧烈的温度波动，对于卫星的结构和仪器来说，无疑是一场严峻的考验。例如，近地轨道上的人造卫星大约每90分钟绕地球一周，其中大约三分之二的时间处于日照区，三分之一的时间处于阴影区，这导致卫星在单次轨道运行中可能会经历高达300摄氏度的温度波动。对于设计寿命为五年的低轨卫星而言，其机械结构、电子和光学组件必须能够承受超过两万次的冷热温度循环。

卫星是一个由多种设备构成的复杂系统，星上不同设备的适宜工作温度范围差异显著。卫星表面的无源天线可以承受高达±90摄氏度的温差；大多数卫星舱室内的电子设备在-15摄氏度至50摄氏度的温度范围内可以正常工作；而某些设备对温度有更为严格的要求，例如蓄电池只能在常温下工作，遥感相机需要维持在一个固定的工作温度，推力器和红外探测器则可能需要极冷或极热的环境。