引用本文:杨金,刘彤杰,徐亮,盛松,倪浩伟,杜艾,缪洪康,徐涛,王伟,吴志亮,朱虹.火星表面起飞上升热控技术研究与分析[J].上海航天,2024,41(5):90-98, 120.
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火星表面起飞上升热控技术研究与分析
杨金1,刘彤杰2,徐亮1,盛松1,倪浩伟1,杜艾3,缪洪康1,徐涛1,王伟1,吴志亮4,朱虹2
1.上海卫星工程研究所,上海 201109;2.上海航天技术研究院,上海 201109;3.同济大学 物理科学与工程学院,上海 200092;4.上海宇航系统工程研究所,上海 201109
摘要:
火星表面起飞上升热控技术是火星取样返回探测的关键技术,涉及探测器在火星表面存储控温、火星表面起飞上升控温及火星在轨飞行控温等,具有温度指标要求高、控温维度大、资源紧张的特点。本文对国内外主要火星车及美国航空航天局(NASA)火星上升器的热控方案进行了调研和总结。分析表明火星表面探测器热控技术根据资源分配情况主要采用2种方式:当热控质量受限不明显时,可采用机械泵驱动流体回路技术配合常规热控措施,对大热耗单机进行热量收集和传输,实现废热的再利用;当热控质量受限严重时,需采用轻量化低功耗的控温措施,可采用复合纳米气凝胶隔热技术配合常规热控措施,高效隔绝火星表面低温对流环境,实现低功耗控温。随后提出了火星表面起飞上升的热控关键技术,主要包括纳米气凝胶隔热技术、火星原位资源隔热技术、机械泵驱动两相流体回路技术、气动热防护技术及热试验模拟技术等,可为后续火星探测提供一定的参考。
(1.Shanghai Institute of Satellite Engineering, Shanghai 201109, China;2.Shanghai Academy of Spaceflight Technology, Shanghai 201109, China;3.School of Physics Science and Engineering,Tongji University, Shanghai 200092, China;4.Shanghai Aerospace Engineering Research Institute, Shanghai 201109, China)

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