李雨 唐子行 张鑫 王夏劼

摘要：CubeSat以体积小、成本低、研制周期短等优点受到越来越广泛的关注，但CubeSat的高度集成化、模块化设计对结构热控提出了更高的要求，而且宇宙中的辐射也会对立方体卫星造成影响。本文在参考国外高校对CubeSat的结构热控和辐射防护方案基础上，对结构热控与辐射防护方案进行分析与讨论，给出更理想的方案。

关键词：CubeSat;结构热控;辐射防护

一、CubeSat系统简介

CubeSat是一种工作在地球低轨道的迷你卫星，由加利福利亚州州立理工大学与斯坦福大学空间系统实验室于1999年联合提出，其目的是让高等院校或者私营企业开展低成本科学研究、发射空间载荷、进行国际合作，同时让学生得到卫星研制、发射以及遥测的实践体验。

相较于传统卫星，cubesat具有体积小，研制周期短，灵活性和模块性更强等多种优点。除此之外，cubesat结构简单——以unit作为最小单位。常用结构有以下三种：1U cubesat，尺寸为100mm*100mm*100mm，重量不超过1.33kg;2U CubeSat的尺寸为100mm*100mm*227mm，重量不超过2.66kg;3U CubeSat的尺寸为100mm*100mm*340mm，重量不超过4kg。表1、图1展示了1U及2U的立方星基本结构。尽管CubeSat尺寸较小，但它拥有普通卫星的大部分功能，如姿态确定与控制、通信、展开式太阳电池板、星载计算机及科学载荷等。且该种卫星采用商业器件，成本一般为5万-10万美元。基于CubeSat的一些特点，立方星将主要应用于空间演示验证及科学研究或提高对地观测获得较高的时间分辨率及空间分辨率。

二、太空中的热与辐射问题

（一）太空中的热问题

CubeSat的发展对热控技术带来了巨大的挑战。……