JUICE卫星热开发模型与太阳光模拟器

金属卤素光源模拟器

光谱覆盖：200-3000nm  

均匀性：90-95%

匹配度：B

氙灯光源模拟器

光谱覆盖：250-2500nm

均匀性：90-95%

匹配度：A

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卫星热模型与太阳模拟器/卫星热平衡试验与太阳模拟器/JUICE热开发模型与太阳模拟器。

卫星热设计是一个具有挑战性的问题。一颗卫星是由许多对温度敏感的部件组成的。传感器、照相机、收音机、电子器件、电池、姿态控制系统和太阳能电池板都需要保持在一定的温度范围内，甚至卫星结构本身也必须保持在一定的温度范围内，以防止过度的热变形。许多组件都会散发热量，卫星也会经受来自环境的多种不同的红外(IR)热载荷。

设计一颗卫星需要了解如何最好地将所有这些热量辐射出去，并使卫星保持在理想的工作条件下。各种电子元件产生的热量通常很容易定义，但环境热载荷可能出奇地复杂。首先，在面向太阳的任意表面上，有直接入射的准直太阳光通量。

其次，对于近地轨道上的卫星，入射到地球日光侧的太阳光通量会被漫反射到卫星朝向地球一侧的表面。这些反射的大小取决于地球的局部表面特性以及不断变化的大气条件。总的来说，漫反射太阳光通量大约是直接太阳光通量的三分之一，被称为反照率通量。当卫星进入日食时，这些直接的太阳光通量和反照率载荷下降为零，但有一个第三环境热源始终存在。地球是温暖的，相当于一个漫射器，其红外辐射的大小是纬度和经度的函数。知道这些随时间变化的环境通量，以及它们在卫星表面的分布，是计算卫星温度所需要的输入，这涉及到求解固体部分的热传导和所有暴露表面的辐射。通常将这些环境通量分为两个波段：太阳波段和环境波段。

这样做的原因是，太阳温度在 5780K 左右，主要发出短波长的辐射，而卫星和地球温度都在 300K 左右，主要发出长波长的红外辐射。这种划分是很重要的，因为为了热管理，卫星外部涂层的表面吸收性能往往是专门定制的，是波长的函数。例如，为了使卫星的工作温度尽可能低，一种方法是使用在太阳波段具有低吸收率(发射率)但在环境波段具有高发射率的表面涂层。

JUICE卫星热开发模型与太阳光模拟器

位于荷兰欧空局技术中心的大型空间模拟器内的JUICE热开发模型视图。强大的太阳模拟器照明和加热，以验证它可以承受航天器在飞越金星期间在*接近太阳时遇到的太阳加热的影响。

JUICE木星冰月探测器，是欧空局探索太阳系最大行星及其海洋卫星的未来任务。它将开始为期七年的巡航，在离开内太阳系前往木星之前，将利用几次飞越地球、金星、地球、火星和地球。

为了确保航天器能够在旅途中经历的*端温度变化中幸存下来，在进行热验证测试。

包裹在多层绝缘层中的航天器模型在前景中可见，而在画面的上部可以看到太阳光模拟器的高能灯和镜子。太阳光模拟器用于将航天器模型面向太阳的一面加热到200ºC左右。同时，通过充满液氮的热护罩将真空室的内部温度降低到-180ºC，以再现背对太阳的侧面的寒冷条件。

这个热阶段之后是冷相，它通过保持室内的寒冷条件并关闭太阳光模拟灯来模拟木星的低温环境。