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炎炎夏日人们都喜欢钻进空调房躲避酷暑，畅游星河的航天器同样需要时刻注意温度的调节，也因此我们可以看到外貌形色各异的航天器。 随着祝融号星球车成功登陆火星并展开巡视探测，我国已经成为全球唯一同时在两个地外天体部署星球车的国家，另一辆是正在月球背面巡视探测的玉兔二号月球车。
祝融号火星车（左）与玉兔二号月球车（右） 细心的观众发现，这两辆星球车的外观颜色有很大的差异，祝融号火星车身披金光闪闪的外衣，而玉兔二号月球车则是银光四射。这是因为 两辆星球车所处的天体环境温度不同，因而对热控有着不同的需求。 玉兔二号所处的月球，由于没有大气层，月午温度最高可达160摄氏度，为应对月球的极高温环境，玉兔二号月球车配置的是 “镀银涂层聚酰亚胺膜”，可以最大限度反射太阳光，减少热量的吸收。
玉兔二号月球车 祝融号所处的火星虽然带了一个火字，然实际上一年四季大部分时间都是低温环境，夏季最高温也只有20多摄氏度，所以配置的是 减少漏热低红外发射率的“镀金涂层聚酰亚胺膜”。
分离相机拍摄的祝融号火星车 聚酰亚胺膜是一种高分子材料，有着优异的抗拉强度与隔热能力，材料密度只有钢材的约七分之一，抗拉强度却是后者的数倍，同时耐受温区在零下两百多摄氏度至三百多摄氏度之间，热分解温度可达五六百摄氏度，它的诞生被认为是人类进军太空的一项技术里程碑意义的事件，还可以根据不同任务制备出各种工艺方案的隔热产品。
高分三号02星也被镀金涂层聚酰亚胺膜包裹着 不过， 航天器热控如果仅仅依靠聚酰亚胺膜也是不够的。玉兔二号所处的月球，夜晚温度可低至零下190摄氏度，但是这辆星球车却不怕冷，因为它配置有同位素热源，也就是核热源，可以实现热量的平衡。
玉兔二号月球车车体尾部的同位素热源 与之对比，祝融号所处的火星，虽然夜晚时间没有月球长，温度也没有月球低，但是祝融号相对而言却更怕冷。 祝融号没有配置同位素热源，完全依靠太阳能进行热量控制，因此配置了高效率的集热窗，这是一种由正十一烷物质制备的相变储能设备，昼间融化吸热，夜间凝固放热，能量利用效率可达80%以上。 祝融号火星车集热窗 热量供应问题解决了，那么剩下的就是解决如何保存热量。 火星不同于月球，前者是有大气的，尽管它的大气不像地球那样宜居，而是富含二氧化碳，但依旧存在空气对流现象，普通航天器的热控材料放在火星大气环境中，其隔热性能会大幅下降，因此需要因地制宜的研制导热系数更低的被动隔热材料。 科学家们为祝融号火星车研制了一种导热系数极低且能阻隔空气对流换热的 “纳米气凝胶隔热材料”，这种材料是利用自身孔径尺寸小于空气分子实现阻隔空气对流，同时又有着重量轻、隔热性能优异的诸多技术优势。 祝融号火星车纳米气凝胶隔热装置 祝融号火星车在火星车顶板、侧板、底板、鞍形件朝向舱内一侧，通过胶结方式安装了多块纳米气凝胶隔热材料，同时辅以低发射率的单面镀金聚酰亚胺膜，减小火星车内高温设备与纳米气凝胶隔热材料的辐射换热，整套隔热材料的重量仅有5.59公斤，占火星车总重的2.5%。 NASA的勇气号与机遇号也配置有纳米气凝胶隔热材料，其导热系数是0.012W（m·K），而祝融号火星车纳米气凝胶隔热系数则是0.008（m·K），被动热控性能大幅提升，火星车即便没有任何外部热源，也可以保持舱内设备相对健康的状态。 我国第一辆火星车祝融号多项指标超越了NASA的机遇号与勇气号 热量控制是航天器的生命线，温度高了不行，温度低了也不行。比如人类第一个抵近太阳的帕克探测器，面向太阳一侧的温度高达1370摄氏度，需要防热盾来隔离高温，而仅依靠防热盾也不行，还需要姿态控制加以配合，如果防热盾另一侧的航天器主体稍有不慎暴露在太阳面前，只需数十秒即可报废整个探测器。 帕克太阳探测器 再比如，嫦娥三号与嫦娥四号着陆器变推力发动机喷管周围的设备需要耐受的温度甚至比帕克探测器防热盾耐受的温度更高，达到了1450摄氏度，为此专门配置了特制的多层隔热群。 图中大喷管便是嫦娥三号着陆器7500N变推力发动机喷管 就航天器热控系统而言，没有哪种方法可以包打天下，都是需要因地制宜，需要多种技术手段配合工作。 天问一号进入舱外表面是低吸收低反射热控涂层，外观颜色是银色，此种材料还应用在了神舟载人飞船返回舱上，环绕器则是镀金聚酰亚胺膜，祝融号火星车则又是聚酰亚胺膜与纳米气凝胶，外加高效率集热窗。
天问一号探测器整器合影 可以说，我国航天已经掌握了门类齐全的热控技术手段，为未来走向更为深远的太空，承担更为复杂的空间探测任务打下了坚实基础。 |
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