高分二号实现我国在轨遥感相机热控精度最高±1℃

　　人民网北京9月29日电 （记者 魏艳）今天下午，“高分二号”卫星在京发布了首批影像图。记者从中国航天科技集团空间技术研究院了解到，星上两台1M/4M相机首次采用间接热控的创新方法，在设计过程中实现结构热控一体化，实现了相机控温在1℃以内的控温精度，摘取了国内在轨卫星热控精度最高的“桂冠”。

　　身处宇宙空间中的卫星虽然没有了重力的“负担”，但却要迎接冷热周期的严酷考验。受太阳和地球辐射、空间冷黑环境的交替影响，相机温度将产生周期性剧烈变化。在冷缩热涨的作用下，相机温度的变化会使得各零件发生变形，使得光学镜片、探测器等偏离其原来的位置。高分二号相机焦距长、分辨率高，细微的温度变化所引起的结构热变形都会给相机成像带来很大的影响，这就对相机的热控精度提出了相当“苛刻”的要求。

　　相较于国内之前对相机控温精度要求控制在±2℃的标准，高分二号相机光学镜头及主要支撑结构的控温精度要在全寿命周期内保持±1℃以内，这一指标超过了目前国内在轨的所有大口径光学遥感器，而1℃以内的温度波动人体几乎都无法感知到。

　　为了解决这一难题，北京空间机电研究所采用了间接热控技术，贴合相机敏感部位架起无直接接触的辅助控温装置，利用控温组件来调节辅助控温装置的温度，再通过两者之间的辐射热交换实现精确控温。这种技术利用了辐射换热热阻大、加热效率低、被加热对象温度变化缓慢的特点，就像给相机穿了一件看不见的“棉大衣”，让相机对外界温度的“感知”变得迟钝，温度的波动被稳定在一个很小的范围内，从而大大提高了控温精度。由于高分二号相机结构非常复杂，每个功能区域都有自己的温度“特色”，设计人员要综合考虑相机内部热源、轨道热流和卫星平台温度变化等多项因素，进行上百次的仿真计算，才能最终确定辅助控温装置的位置和热控措施。

　　由于首次采用间接热控技术，北京空间机电研究所从设计到工程实施都进行了全新的尝试和探索。传统的相机研制流程中，热控设计往往在相机结构方案确定之后进行，要在既定的结构设计方案上增加大量的控温组件，必然对相机力学性能产生一定影响。因此在相机结构设计阶段，北京空间机电研究所就从相机系统的光机电热的全局出发，充分考虑热控实施的需要和可行性，最大限度地发挥了结构热控一体化设计的优势，为其他型号相机的研制流程提供了一个范本。同时，为了实现间接控温的高精度，最大程度上发挥辅助控温组件的作用，相机在设计方案中，设计了周全的隔热装置，成功减小了控温组件和相机之间直接的热传导以及因安装产生的热传导，取得了极佳的隔热效果。