火星环绕器中分辨率相机热控设计及验证

摘要

火星环绕器采用中分辨率相机对火成像,相机受限于环绕器布局约束只能安装在舱内,与舱内形成热耦合关系,难以做到独立热控设计,相机成像时必须保证其镜头温度控制在10~30℃之间,且满足3℃温度梯度要求,是热控设计的难点。文章建立了中分辨率相机在轨传热模型,分析了各部件的热阻网络关系,提出相机本体与舱体之间采用导热安装,相机镜头采用多层隔热组件包覆减小对外热流的敏感性,通过热仿真分析确定了相机镜头加热器的最佳功率配置,可以保证存储期间满足-50~80℃的温度要求和工作期间快速提升至10~30℃的温度要求,同时对上述热控设计进行了热试验验证。结果表明:上述热控措施合理可行,可保证中分辨率相机不同时段的温度要求,为深空探测相机光学系统的可靠性和热控优化设计提供了依据。