太空空間站溫度調(diào)節(jié)

1、建環(huán)1422王偉太空空間站（太空空間站（Space Station）：）：一種在近地軌道長時間運行，可供多名航天員巡訪、長期工作和生活的載人航天器?？臻g站分為單一式和組合式兩種。單一式空間站可由航天運載器一次發(fā)射入軌，組合式空間站則由航天運載器分批將組件送入軌道，在太空組裝而成。在空間站中要有人能夠生活的一切設(shè)施，不再返回地球。中國空間站空間站組成：空間站組成：空間站是一個由許多相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，一個功能完備的空間站通常會具備以下的模塊。 主體結(jié)構(gòu)：電源供應(yīng)系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)姿勢控制系統(tǒng)軌道操作和推進系統(tǒng)自動化和機器人系統(tǒng)計算機和通信系統(tǒng)環(huán)境與生命支持系統(tǒng)乘員生活設(shè)施乘

2、員和貨物運輸系統(tǒng)太空空間站環(huán)境：太空空間站環(huán)境：無論是對于無人的衛(wèi)星、深空探測器，還是載人的空間站、飛船，都是需要考慮的。在太空中，特別是空間站所在的近地軌道（LEO），航天器因為太陽照射產(chǎn)生的外部熱量以及內(nèi)部設(shè)備運行產(chǎn)生的余熱都是需要考慮的問題。其實空間站更需要做的是散熱，而不是“保暖”。其中外部因為陽光輻射產(chǎn)生的熱量問題又更為嚴重。相對起來，人體發(fā)出的熱量是非常小的問題。太空站溫度控制：太空站溫度控制：被動溫度控制，用通俗的說法來講，就是：隔熱。主動溫度控制，用通俗的說法來講，就是：散熱被動溫度控制：被動溫度控制：以國際空間站（the International Space Station

3、, ISS）為例，目前的隔熱層是一個多層、多材料的設(shè)計，包括了凱夫拉和進行了鋁表面處理的聚酯薄膜（aluminized mylar）等等。如圖：主動溫度控制：主動溫度控制：在太空中，主要依靠輻射散熱來解決余熱問題。因為太空不像在地面，有空氣這個介質(zhì)，可以用空氣冷卻這個手段。太空站散熱系統(tǒng)的原理也很簡單，跟汽車引擎的散熱原理很像：用管道內(nèi)的冷卻劑液體蓄熱；然后管子聯(lián)通產(chǎn)生熱量的部件以及散熱部分；最后用泵讓液體循環(huán)：涼的液體跑到產(chǎn)生熱量的地方蓄熱，（例如龐大的太陽能電池板那里），然后熱的液體再跑到散熱片那里變涼，散熱片向太空輻射散熱。太空站葉片：太空站葉片：每組散熱片展開時高3.12米，長13.6

4、米。左面有跟人對比的照片，可以更直觀的感受“巨型”工程實踐上，各部分還是有獨立的管道回路。因為空間站是各國共同修建的，各國自己的艙段采用的設(shè)計、甚至冷卻劑液體也各有不同。如下圖：紅色 - 空間站外部主冷卻回路，冷卻劑為氨水，溫度為2.6 至6.1 攝氏度深藍 - 美國艙段內(nèi)部中溫回路，冷卻劑為水，12.6至17度淺藍 - 美國艙段內(nèi)部低溫回路，水，4至10度紫色 - 俄國艙段內(nèi)部回路，三醇溶液橙色 - 俄國艙段外部回路，聚甲基硅氧烷黃色 - 日本艙段，氟化物 FC72中國空間站與國際空間站對比：中國空間站與國際空間站對比：我國空間站與國際空間站最大的區(qū)別就是，我國空間站是由我國獨立自主進行研發(fā)

5、制造的，而國際空間站是由美、俄、日、加、巴、歐（歐洲航天局）從規(guī)模上來看，中國計劃建設(shè)的空間站相對較小，計劃為60噸左右，分為五個部分。而國際空間站僅加壓艙就有15個，總重約為423噸！從運行軌道上看，中國空間站軌道高度為400450公里，傾角4243度，而國際空間站近地點379.7千米，遠地點403.8千米，軌道傾角51.6度。從運行時間和載人數(shù)來看，中國空間站設(shè)計壽命為10年，長期駐留3人，而國際空間站可載6人，預(yù)計2020年退役。從經(jīng)濟性來看，中國空間站布局更加合理，建設(shè)周期短，擴展性更好，運行成本更低。相對于中國空間站，國際空間站由于設(shè)計時間較早，且參與國家多，各個國家的實驗室各自為政

6、，所以布局較于混亂；并且國際空間站過度依賴桁架，擴展并不方便；國際空間站多依賴于航天飛機，相對于中國的神舟飛船，運營成本極高！我國空間站消息：我國空間站消息：2017年4月22日12時23分，天舟一號與天宮二號順利完成自動交會對接。這是天舟一號與天宮二號進行的首次自動交會對接，也是我國自主研制的貨運飛船與空間實驗室的首次交會對接。中國空間站系統(tǒng)總指揮王翔近日表示，我國將在2022年前后建成中國人的第一個空間站，目前研制進展順利。中國的空間站主體是核心艙和兩個實驗艙，載人飛船和貨運飛船會定期往空間站運送人員和物資開展各種實驗。在空間站建成之后，我國將成為世界上第三個擁有空間站的國家。天舟一號任務(wù)目標：天舟一號任務(wù)目標：空間應(yīng)用系統(tǒng)副總師李緒志介紹，空間應(yīng)用系統(tǒng)在天舟一號貨運飛船上主要開展了微重力對細胞增殖和分化影響研究、兩相系統(tǒng)實驗平臺的關(guān)鍵技術(shù)研究、非牛頓引力實驗檢驗的關(guān)鍵技術(shù)驗證、主動隔振關(guān)鍵技術(shù)驗證等4項科學(xué)實驗研究及技術(shù)驗證試驗。兩相系統(tǒng)實驗平臺關(guān)鍵技術(shù)研究兩相系統(tǒng)實驗平臺關(guān)鍵技術(shù)研究：“兩相系統(tǒng)實驗平臺關(guān)鍵技術(shù)研究”項目開展微重力條件下流體的蒸發(fā)和冷凝實驗研究，認識微重力環(huán)境下具有質(zhì)量交換流體界面動力學(xué)復(fù)雜特征與相變傳熱特殊規(guī)律，探索航天熱設(shè)備在軌運行的強化換熱機制，實驗驗證空間實驗工質(zhì)供給、氣