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企“邺”科普伴“宁”行 领略卫星奥秘

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时间: 2022-05-13
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卫星在天上的时候忽冷忽热,热的时候温度可以超过一百多摄氏度,冷的时候会达到零下一百多摄氏度,这种忽冷忽热的变化,会让卫星像人一样“感冒”,那么如何避免这种情况的发生呢?今天,南京信大卫星应用研究院就来告诉你!

  四个阶段,卫星不穿衣裳就将躺平

  卫星从发射到入轨工作要经历四个阶段,这四个阶段的热环境变化剧烈,从摄氏几十度到零下几十度甚至几百度。

  地面段:卫星发射环境,受地球环境的影响,配备地面调温系统。

  上升段:卫星升空,从地面到太空,温度发生突变。

  轨道段:卫星入轨后长期运行,执行任务。要长期经受太阳、行星和空间低温热沉的交替加热和冷却,引起高低温的剧烈变化,幅度达到±200℃。

  返回段:对于返回式卫星,还需考虑卫星再入大气层时温度急剧变化,外壳温度高达几千度。

  宇宙近似真空,几乎没有气体,由于太阳辐射、地球反照、地球热辐射等因素,会使卫星一会儿很热、一会儿很冷。

  举个例子,一个在地球同步轨道运行的薄壳形金属卫星,如果没有任何的热控措施,同时卫星内部也没有热源,那么当卫星对着太阳时,向阳面温度能达到250℃,而背阳面温度则低于-200℃,卫星内部温度不均匀程度也会达到50~100℃。因此,如果不对卫星进行热控设计,那么卫星上的设备将没法工作。

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  多种复合材料,这件衣裳不简单!

  “星衣”是用来给卫星隔热的外层材料,几乎所有的卫星都会穿上这层的“星衣”。

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  “星衣”一般由多层复合材料组合而成。复合材料一般有三层,最外层的材料可以将绝大多数的太阳光反射出去;第二层可以将一些有高辐射性热量向外辐射;第三层是中空的材料,即使有热量进来,温度的上升也有限。

  穿上星衣,让卫星不再感冒

  卫星在不做任何隔热措施下,在光照下温度上升明显,必然会对卫星内部重要电子器材产生严重影响。

  经过精心设计的“星衣”包裹之后,卫星在光照下温度控制效果明显,从而可以抵抗太空环境温度的剧烈变化。

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  当然,卫星要面对太空种严苛的环境,光靠这些方法还是不够的,科学家们还有很多其他方法,这些方法配合“星衣”一起,保护着卫星,让它能够适应太空环境,为我们人类提供服务。

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  南京信大卫星应用研究院卫星产业发展介绍

  南京信大卫星应用研究院是南京信息工程大学与南京市建邺区依托国家教育部气象灾害重点实验室合作共建的新型研发机构,研究院专家团队以气象灾害国家重点实验室专家为核心,致力产学研合作落地生根,以遥感应用技术和大数据云平台为突破口,在精准农业、智慧城市、环境监测等领域开展遥感科技攻关,以特色商业模式积极推动科技成果的市场转移转化,孵化遥感科技企业,建成国家重大成果转化平台,吸引高端人才集聚,促进卫星产业结构升级。

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  近两年,基于产学研平台制度优势,研究院快速发展壮大,落地开展“水空两用遥感无人机”、“商业化低轨气象星座总体设计及应用开发技术研究”等多项技术转移转化项目,与俄罗斯国立水文气象大学开展国际联合研发,与南京路灯集团合作技术攻关,科技新成果不断涌现,累计新申请发明专利等知识产权达55项。加速人才引进助力科研成果落地转化,引进院士领衔的专家队伍,在南京市级高层次人才等多项人才项目中获评,现有在研在孵人才项目8项。研究院获得2021年江苏省新型研发机构绩效奖补、南京市国际联合研发项目奖励,场景应用项目获建邺区评分第一。

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转载自公众号“建邺播报”、“龙虎网”、“创新南京”,地方媒体“客家新闻网”、“贵阳网”、“六安新闻”、“中国张掖网”、“海口网”、“沈阳网”、“银川新闻网”、“常州网”、“合肥在线”。

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