今年入夏以來，我國多地最高氣溫破歷史極值，經歷著幾十年一遇的最強酷暑天。面對高溫，在地球上的我們可以透過開空調解暑，太空中的中國空間站又是如何保持舒適的溫度的呢？今天我們一起來揭秘中國空間站的熱控系統如何讓我們的太空家園“四季如春”。

太空環境：冰火兩重天

中國空間站位於距離地面約400km的太空環境中，由於沒有大氣層的保護，在太陽光線直射下，空間站表面溫度最高可達150℃以上，在背陽面，溫度最低可達-100℃以下。在這種“冰火兩重天”的太空環境中，為保證航天員能有一個適宜工作和生活的空間站環境，就需要熱控系統來實現溫度的控制。

熱控系統是保障空間站裝置正常執行，以及航天員太空生活冷暖舒適的重要系統。熱控系統就像我們地面上的空調系統，透過合理組織航天器內部和外部的熱交換過程，使空間站各部位的溫度始終處於任務所要求的範圍內，為空間站裝置正常工作和航天員的生活提供良好的溫度環境。

不同於以往的載人航天任務，空間站時期的各個航天器需要長期在軌飛行，航天員也要實現常態化長週期在軌駐留，因此對溫度控制提出了更高的要求。面對中國空間站任務特點和需求，熱控團隊開展大量技術攻關，進行了多項技術創新來打造舒適的“太空之家”。

熱控方式一

打造“中央空調”

空間站的熱控系統中的“中央空調”——流體迴路是空間站熱控系統的核心，在天和核心艙和問天實驗艙中，流體迴路都遍佈在各個角落。流體迴路能均勻地包裹住空間站的重要部位，透過特殊液體在管路內的往復迴圈，將艙內裝置以及航天員生活產生的熱量收集起來，透過迴路帶到相應的裝置和結構中，給過熱的地方散熱，給過冷的地方加熱，實現散熱和補熱功能。同時還能精確控制空間站不同“房間”的溫度，保持溫度的均勻和穩定，可謂是量身打造的“中央空調”。

問天實驗艙是我國體型最大、承載最重、試驗載荷最多的航天器，艙內安裝了很多試驗載荷，而艙外更是佈置了各種高熱耗的暴露試驗載荷，熱控的要求更高。研製團隊為問天實驗艙研製了3套液冷系統，將各種裝置或試驗載荷產生的熱量收集並輻射到外太空，可支援數千瓦級以上試驗載荷的散熱。其中一套是專門為艙外試驗載荷進行溫度保障的散熱迴路，首次研製了四通閥技術，解決了艙外試驗載荷安裝狀態對迴路系統的影響，在重量上優於國際空間站使用的多閥門調控技術。

熱控方式二

塗上“太空防曬霜”

除了打造“中央空調”對空間站進行冷熱調節之外，還可以對航天器進行被動的隔熱，熱控塗層就是被動熱控的一種。從神舟十二號起，神舟系列飛船都塗上了一身銀閃閃的新型塗層，這是一款神奇的“太空防曬霜”——低吸收-低發射型熱控塗層。

在空間站建造階段，神舟飛船面臨長週期大溫差下艙體溫度控制的難關。空間站組合體飛行時，神舟飛船可能會被其他艙體持續遮擋，造成飛船長時間處於太陽無法照射下的極低溫度環境下，最低溫度甚至低於-100℃。而當空間站組合體形成某些構型時，飛船的區域性區域又會持續受到太陽輻照，最高溫度超過100℃，為飛船裝置的正常工作和航天員的生活環境帶來了嚴峻考驗。

針對這一控溫難題，研製團隊設計並研製出了低吸收-低發射型熱控塗層。低吸收，顧名思義就是塗層材料自身具有較低的太陽光吸收特性，可有效減弱太陽輻照導致的溫度升高。低發射，則是指塗層具有較低的紅外發射率，可有效阻隔飛船內部向外部深冷環境的輻射漏熱，避免艙內溫度的不斷降低。熱控塗層就像一層“防曬霜”，有效保障飛船在長期的極端高低溫環境下的執行，讓艙內處於適宜的溫度範圍。

熱控方式三

穿上隔熱“外衣”

被動熱控的另一種，就是給航天器穿上隔熱“外衣”。以天舟四號為例，天舟四號執行在距地面約400公里的軌道上，圍繞地球一圈的時間約90分鐘，時而處於地球的陰影中，時而暴露在太陽的直射下，每天需要經歷14次這樣的“冰火兩重天”。因此，研製人員給它穿上特殊製作的隔熱材料，來抵禦惡劣的環境，維持內部舒適的溫度。

航天器“外衣”面料的選擇大有講究，都是根據科學原理精心設計的，不同特點的面料適應了航天器的不同需要。天舟四號的貨物艙和推進艙的“外衣”，就分別被設計為灰色和白色兩種不同的顏色。貨物艙需要提供適宜航天員生活的溫度，相對較高，因此就給它穿上灰色“外衣”，能夠多吸收太陽光熱量。而推進艙中主要是裝置，需要更低的環境溫度，因此給它穿上白色“外衣”，多反射太陽光熱量。

此外，天舟四號“外衣”的內部採用多層隔熱元件的設計，有著極強的保暖效果。它由高反射率的膜和支撐膜的滌綸網組成，可以重複疊加形成多重結構，裡面的熱量經過反射膜層層反射，很難滲出表面，就能形成很高的熱阻，防止熱量散失。

透過“空調”“防曬霜”和“隔熱服”等的協同工作，研製團隊將中國空間站打造成了一個舒適的“太空家園”，保持“四季如春”。熱控系統彷彿控制空間站冷暖的“大管家”，保證了空間站在惡劣的太空環境中的舒適，呵護空間站平安地遨遊蒼穹。