1.太空环境对元器件的影响

就电子器件和化学物质而言，我们生活在一个“室温技术”的世界。几乎所有的空间合格材料都是从地面应用发展过来的，不管是电子元器件、电解质、润滑油、漆料，还是黏合剂。地面上设备运行过热或过冷，可通过与空气的热交换很容易地调节到可接受的工作温度。但是在太空中，离开了地球大气层，卫星在强烈的太阳光的直接照射下，偶尔进入地球或月亮的阴影中，经常处在极端寒冷和炎热的环境中，如果不采取任何措施，无源卫星设备的温度一般为－200～150℃，有源电子设备可达到摄氏几百度的高温。同时，由于处在近真空的环境，卫星与外部环境的热交换几乎仅以辐射的方式进行，星体内部的热交换方式也主要是辐射和传导，而在地面上经常存在的气体对流传热则可以忽略不计。这样，卫星与空间及内部各仪器设备之间的热量交换变得较为困难。

卫星是由多个系统协同工作的，包括各种电子仪器、光学组件、机械设备和材料。不同的系统对工作环境的温度条件要求不同，其中电子元器件对温度的反应较为敏感，一旦环境温度发生变化，元器件本身的温度会随之发生相应变化，若温度超出设计范围，它们的性能参数也将改变，甚至会引起元器件的损坏。卫星上某些容器或管道内充有气体或液体，温度偏离设计值不但能够引起气体压强的剧烈变化，而且还会造成液体蒸发或冻结，最终导致工作状态受到破坏。各种结构材料会因高温而引起强度变化，密封材料则会因低温而失去弹性甚至冷脆失效，复合材料在温度交变的影响下会脱开，使组件发生撕裂，一些热控涂层在紫外和空间粒子辐照下其表面辐射特性也会发生变化。

2.星上温度变化情况

卫星在太空中运行，其热量的主要来源是太阳光、推进器点火以及星上器件的电功率耗散，而后两者电能的最终来源也是太阳光。热量的最终排放地就是深冷空间。星上温度变化有如下特点：

1）由于地球自转和围绕太阳公转，地球同步卫星上的温度会呈现季节性周期变化和日周期性变化。

温度季节性变化的主要原因有：地球赤道平面和黄道平面的夹角是23.5°，相对地球而言，太阳以一年为周期在南北回归线内移动；地球公转轨道是椭圆轨道，不同时期地球离太阳的距离不同，因此四季变化使卫星的温度不同，但一年中温度变化趋势基本是确定的。

温度日周期性变化的主要原因有：地球自转，地球同步卫星星下点位置不变，太阳光线每天按时间顺序照射到东面板、背地板、西面板和对地板。每年春秋分各44天左右，卫星进入星蚀期，这时地球位于太阳和卫星之间，即卫星进入了地影，太阳光线不能照到卫星上，其间星体上一些部件的温度会有所下降。

2）卫星在轨运行期间，星上温度的季节性变化和日变化规律是可以确定的。同时，星上元器件还会由于工作状态变化、故障或者其他不确定因素引起温度变化，如星上负荷增大、转发器使用增加时，星体内部温度会升高，随着卫星寿命的延长，星上热控涂层性能下降，星体温度会升高等。这些情况在卫星测控时都需要考虑。

3）卫星在轨条件下热交换的主要方式有：(www.daowen.com)

热传导：星上行波管放大器向支架与卫星外壳通过传导散热。

辐射：星体表面的光学反射器将太阳能辐射到太空。

热隔离：具有高反射率、低吸收率的热控涂层能够在一定程度上隔离星体和外界的热交换。

液体流动：星体内部敷设的热管中工作液体流动带走热量。

3.温控分系统的作用及特点

温控分系统的作用就是保持卫星各部分工作在安全的温度范围内，以保证其正常可靠地运行。温控分系统是基于卫星的任务、环境和设备等的需要而设计的，具有以下特点：

1）星上不同元器件、不同部分对工作温度的要求不同，在设计时应采用不同的方式。

2）由于卫星特殊的工作环境，对温控分系统的可靠性要求很高，以保证其他分系统的正常工作。

3）星上温度控制器件一旦发生故障和损坏，器件本身是无法修复的，在轨测控时要充分考虑器件的备份。