中國人造地球衛(wèi)星在太空環(huán)境中運(yùn)行過程中，會(huì)遇到高溫和低溫兩種環(huán)境。因?yàn)樘柺且粋€(gè)巨大的熱源，在太空的真空環(huán)境中又沒有傳導(dǎo)與對(duì)流散熱，所以在太陽直接照射人造地球衛(wèi)星時(shí)，如果不加防護(hù)，溫度可達(dá)100°C以上；但當(dāng)人造地球衛(wèi)星進(jìn)入地球陰影區(qū)時(shí)，溫度又會(huì)低于—100°C以下。顯而易見，人造地球衛(wèi)星內(nèi)的各種儀器設(shè)備不可能在如此大的溫差環(huán)境中正常工作。另外，地球的太陽光反射和紅外低溫輻射也會(huì)影響衛(wèi)星溫度；人造地球衛(wèi)星內(nèi)的儀器設(shè)備工作時(shí)還要向外散發(fā)熱量。為此，中國人造地球衛(wèi)星都有熱控制（或叫溫度控制）分系統(tǒng)，把衛(wèi)星內(nèi)溫度控制在儀器設(shè)備可以正常工作的溫度范圍內(nèi)。

人造地球衛(wèi)星的熱控制就是通過控制衛(wèi)星內(nèi)外的熱交換，使星體各部位及星上儀器設(shè)備在整個(gè)飛行任務(wù)期間都處于正常工作的溫度范圍內(nèi)。一般的電子設(shè)備，如果長時(shí)間工作在50℃以上的環(huán)境中就會(huì)產(chǎn)生故障，而化學(xué)電池等一些設(shè)備，如果在0℃以下工作其效率又會(huì)很低。所以，雖然衛(wèi)星外的溫差為100℃到－100℃，但人造地球衛(wèi)星內(nèi)的溫度一般要保持在5～45℃的范圍內(nèi)，個(gè)別的部分只允許在恒定的溫度下有1～2℃的變化范圍。

中國人造地球衛(wèi)星的熱控制方法有被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種。其中被動(dòng)式熱控制可采用多層隔熱、涂層和熱管等方法；主動(dòng)式熱控制可采用百葉窗、電加熱器、流體循環(huán)換熱等方法。

被動(dòng)式熱控制是依靠選取不同的熱控材料，合理地組織衛(wèi)星內(nèi)外的熱量交換過程，其優(yōu)點(diǎn)是不需要消耗能量，只要在衛(wèi)星的內(nèi)外表面及儀器設(shè)備上采取相應(yīng)的措施就能達(dá)到熱控制的目地。

用多層隔熱材料把需要保溫的儀器包扎起來是最簡單的被動(dòng)式熱控方法。這種材料由多層鍍鋁聚酯薄膜構(gòu)成，通常用真空沉積法將鋁鍍到聚酯膜的正面或正反兩面。

噴涂法是在人造地球衛(wèi)星外表的不同方位噴涂上白漆、三氧化二鋁等低吸收輻射比的涂層，使人造地球衛(wèi)星吸收太陽的熱量與向外輻射的熱量達(dá)到平衡，以降低蒙皮溫度；在衛(wèi)星殼體的內(nèi)表面通常噴以高輻射率涂層，以增強(qiáng)各部位之間的內(nèi)輻射，改善殼體溫度的均勻性。也可在人造地球衛(wèi)星表面采取拋光或電鍍的辦法，來提高它的輻射率。

熱管是一種傳熱元件，它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與相變介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力，可以把發(fā)熱量大的儀器的熱量傳導(dǎo)到不發(fā)熱的儀器上。

盡管被動(dòng)式熱控制簡單、經(jīng)濟(jì)、可靠，但其熱控制精度稍低，控制的范圍有限，本身沒有自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的能力，只適用于一些對(duì)溫度調(diào)節(jié)要求比較低、儀器設(shè)備發(fā)熱量不大的人造地球衛(wèi)星。一些對(duì)溫度調(diào)節(jié)要求比較高的衛(wèi)星，還需在被動(dòng)式熱控制的基礎(chǔ)上采用被動(dòng)式熱控制。

主動(dòng)式熱控制很象一般的冷熱空調(diào)，它是用主動(dòng)加溫或降溫來達(dá)到熱量的平衡，即熱了吹冷氣，冷了送熱風(fēng)。

可在人造地球衛(wèi)星的表面安裝能活動(dòng)的百葉窗。這種百葉窗主要由熱敏動(dòng)作器、葉片和底板組成，當(dāng)衛(wèi)星內(nèi)的溫度超過要求的范圍時(shí)，用熱敏材料制成的動(dòng)作器會(huì)受到膨脹，使驅(qū)動(dòng)葉片打開，露出表面涂有高反射涂層且與發(fā)熱量較大設(shè)備基座連在一起的底板，從而調(diào)節(jié)衛(wèi)星內(nèi)部的溫度。

人造地球衛(wèi)星內(nèi)用的電加熱器一般由由電熱絲、溫度敏感元件和恒溫控制器組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、控制精度高等優(yōu)點(diǎn)，既可以用于整艙的主動(dòng)熱控制，也能用于個(gè)別儀器的溫度調(diào)節(jié)，但需消耗星上的寶貴電能，只限用于一些能源比較充裕的衛(wèi)星上。

流體循環(huán)換熱主要用于發(fā)熱量多的大型人造地球衛(wèi)星或載人航天器。它是采用一套復(fù)雜的流體循環(huán)換熱裝置，即在衛(wèi)星的各個(gè)部位和儀器上用熱收集器收集熱量，然后收集的熱量通過導(dǎo)管中液體的流動(dòng)帶到一個(gè)熱交換器上，再由熱交換器把熱量傳到熱輻射器，通過輻射器把熱量輻射到空間。

在大多數(shù)的情況下，人造地球衛(wèi)星一般采用被動(dòng)和主動(dòng)兩種方式聯(lián)合工作，以確保溫度控制的可靠性和高效率。

中國已發(fā)射的人造月球衛(wèi)星，如嫦娥1號(hào)的熱控系統(tǒng)與人造地球衛(wèi)星的熱控系統(tǒng)有什么不同呢？相對(duì)于月球環(huán)境，地球表面的大氣層分布均勻，環(huán)繞地球飛行的人造地球衛(wèi)星所受的熱輻射的影響比較小，而在月球表面不存在大氣層，并且受太陽的影響，所以其表面的溫度變化非常大。當(dāng)有太陽照射時(shí)，其月面溫度高達(dá)約130C°，而它的背陰面此時(shí)的溫度卻是約—180C°。如此大的溫差變化對(duì)人造月球衛(wèi)星的熱控提出了更高的要求。所以，與人造地球衛(wèi)星相比，嫦娥1號(hào)熱控制分系統(tǒng)的研制也是一大難點(diǎn)。

由于嫦娥1號(hào)繞著月球轉(zhuǎn)，月球繞著地球轉(zhuǎn)，地球帶著月球和月球旁的衛(wèi)星繞著太陽轉(zhuǎn)，相對(duì)關(guān)系比較復(fù)雜，從而導(dǎo)致繞月衛(wèi)星的熱變化巨大。在嫦娥1號(hào)奔月和繞月飛行的過程中會(huì)受到太陽、月球、月球陰影、地球陰影（月食）等影響，外熱流條件非常惡劣、復(fù)雜，星體各個(gè)表面外熱流變化很大，尤其是對(duì)月面的月球紅外熱流值在某些軌道條件下，從每平方米超過1000瓦到幾十瓦的范圍內(nèi)波動(dòng)。因此，對(duì)人造月球衛(wèi)星的熱控制有兩個(gè)鮮明特點(diǎn)，其一是其熱環(huán)境較地球環(huán)境有非常大的差異，其二是有特殊熱控要求的儀器設(shè)備多，而且對(duì)熱控制要求高。

嫦娥1號(hào)在一年的壽命期內(nèi)，不可避免地需經(jīng)歷兩次月食，每次月食的影響時(shí)間均在5小時(shí)左右。月食對(duì)熱控制分系統(tǒng)的溫度維持能力和供配電分系統(tǒng)的供電能力、星上狀態(tài)設(shè)置的準(zhǔn)確性和最小功耗模式的穩(wěn)定性等都提出了更高的要求。

為了保證星內(nèi)各探測(cè)儀器正常工作，解決好熱防護(hù)問題，經(jīng)過攻關(guān)，科研人員建立了整個(gè)月球溫度場(chǎng)模型，并結(jié)合軌道條件和衛(wèi)星姿態(tài)條件計(jì)算出了衛(wèi)星各個(gè)面的外熱流。最終，科研人員為嫦娥1號(hào)研制了一件能“冬暖夏涼”的特制保溫“衣服”，即特殊的新型熱控制分系統(tǒng)。它可實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星在熱的時(shí)候能夠起到散熱的作用，在寒冷的環(huán)境下又能夠保證衛(wèi)星的溫度。尤其是在發(fā)生“月食”時(shí)，其熱控制分系統(tǒng)要能保證星上所有設(shè)備在正常的工作溫度范圍。

為了科學(xué)探測(cè)的需要，嫦娥1號(hào)這個(gè)六方體中安裝科學(xué)探測(cè)儀器的一面要一直對(duì)著月球。為此，星體的這個(gè)對(duì)月面采用了一種特殊的超級(jí)隔熱材料，主要是為了防止月面上的紅外熱流對(duì)衛(wèi)星探測(cè)儀器產(chǎn)生影響。而其余的5個(gè)面由于不對(duì)著月面，所以安裝了一種特殊的散熱面材料，能夠做到最大程度的散發(fā)熱量。

當(dāng)嫦娥1號(hào)繞月正常飛行時(shí)，其太陽電池翼吸收陽光，而5個(gè)散熱面就是熱控制分系統(tǒng)的最重要部分。當(dāng)嫦娥1號(hào)飛行至月球的背陰面時(shí)，由于經(jīng)歷的時(shí)間較短，其熱控制分系統(tǒng)能夠根據(jù)之前收集的熱量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入月食環(huán)境后，真正考驗(yàn)熱控制分系統(tǒng)的時(shí)刻來到了。由于需經(jīng)歷長達(dá)5小時(shí)的寒冷環(huán)境，所以科研人員在熱控制分系統(tǒng)中采用了熱管技術(shù)，它是一種被動(dòng)式熱控制方式，在嫦娥1號(hào)內(nèi)部安裝的這種特殊導(dǎo)熱管可以把發(fā)熱量大的儀器的熱量傳導(dǎo)到不發(fā)熱的儀器上，讓冷熱溫度在導(dǎo)管內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)，使冷熱面的溫度得以均勻化。采用這種技術(shù)讓溫度均勻化后，可以減少5個(gè)散熱面的面積，也就相應(yīng)的減少了熱量的流失。當(dāng)用蓄電池給嫦娥1號(hào)、2號(hào)提供能源的時(shí)候，其產(chǎn)生的多余熱量可以通過導(dǎo)熱管散布到衛(wèi)星的各個(gè)面，這就使蓄電池的溫度得以控制而正常工作。