李婵

 

11月20日下午3点，“嫦娥一号”上搭载的24项有效载荷陆续打开了16项，包括电源、数据储存器、通信总线等。

 

每一项有效载荷的开启，都必须有一个极其重要的前提——特定的温度环境！刘自军，中国空间技术研究院总体部工程师，“嫦娥一号”热控制分系统副主任设计师，就是完成这一任务的关键人物。

 

记者：温度对开启有效载荷有何影响？

 

刘自军：温度合不合适，直接影响着有效载荷能否正常打开。例如，电子设备一般要求温度在-5℃到45℃之间、蓄电池性能最好的温度条件为-5℃到10℃；低了或高了，设备都可能无法正常工作。

 

热控制分系统就是要为“嫦娥一号”各分系统、所有设备的正常工作提供适宜的温度。

 

记者：哪件设备对温度要求最苛刻？

 

刘自军：有效载荷的设备。比如CCD立体相机、激光高度计等，一般都要求17℃-23℃左右。可我们希望将温度控制在19℃-20℃。

 

记者：提供如此精确的温度，要克服哪些困难？

 

刘自军：弄清月球的温度分布，是我们遇到的第一个困难事儿。

 

“嫦娥一号”面临的空间环境很复杂，要面对月球红外辐射，和月球所反射的太阳光（即反照）的考验。以前在地球轨道环境下，尽管地表一样有红外辐射和反照，但地球大气使温度变化并不像月球那么剧烈。月球环境中，温度可低到-180℃左右、高到130℃以上；两三百度的温差，要将温度控制在很窄的范围，难度较大。此外，还要考虑太阳电磁波辐射、卫星自身工作模式等。

 

记者：如何对付这些麻烦？

 

刘自军：我们给“嫦娥一号”和它的设备穿上“衣服”，把太阳辐射、月球红外辐射等挡在外面。卫星表面金灿灿的部分，就是我们为它制造的“外衣”。

 

对有效载荷，我们还配置了加热器和散热板，冷了把温度升上去，热了再降下来。我们进行过很多次试验，模拟了从卫星发射到其寿命终结的各种状态。

 

记者：试验是怎样进行的？

 

刘自军：我们在空间模拟器中用液氮降温模拟空间环境；用发热量很大的红外辐射热源模拟空间辐射。将设备放入，通过温度传感器检测各部件的温度。

 

“嫦娥一号”上，我们布置了大量温度传感器采集温度。现在，我们每天都在关注卫星上设备的温度变化。后面还有大考验——月食，很长时间内没有阳光照射，卫星的温度会下降很快，但我们很有信心。