王玉莹，宁献文，赵 欣，曹剑峰，戴承浩，孙冠杰

（1.北京空间飞行器总体设计部 空间热控技术北京市重点实验室；2.中国空间技术研究院：北京100094）

0 引言

目前，航天器的废热排散主要通过向空间环境的辐射散热与消耗型散热2种途径实现。为了实现高效的辐射散热，航天器必须提供足够面积的具有较高表面发射率的散热面，且散热面与周围环境之间应有较大的温差。而消耗型散热通过蒸发/升华液体工质到航天器所处的真空环境过程中吸收相变潜热来实现废热排散，是一种不依赖辐射的散热方式。适于空间应用的消耗型散热方式主要有升华散热、蒸发散热及闪蒸蒸发。消耗型散热方式散热效率高，适用于空间高真空环境、低真空环境及大气环境等复杂空间环境。目前，对于机动性强、无法提供相对固定散热面或处于空间高温环境无法利用辐射散热的航天器，消耗型散热是其必不可少的散热途径。月面活动、地外驻留等载人深空探测任务中，消耗型散热不仅可以解决航天器的短时大功率散热问题，而且在一定条件下可有效节约系统资源。但是消耗型散热在长期应用（如未来月面长期活动、长期地外驻留等空间任务）中将消耗大量的水工质，使得任务所必需的资源携带量随地外驻留时间的延长而增加。据NASA 评估，当驻留时间达到575天时，定期开展月面出舱活动需要消耗的水量将达到约3800 kg。而对于长期空间探测任务，如果不对消耗工质进行回收，就需要携带大量的消耗工质，这一方面将增加运载的发射成本，另一方面将限制航天器有效载荷的携带，进而影响任务周期和效益。……