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太陽作為地球上最重要的能量來源，表面溫度接近5700K，其熱輻射能量可以通過光熱技術轉化為熱能。另一方面，考慮低至3K的外太空背景溫度，人們也可以通過輻射制冷技術獲得外太空的冷量，而無需額外的能量輸入，從而實現被動冷卻。被動式太陽能加熱和輻射制冷技術已經在水相變調控（蒸發和冷凝）、智能服裝（加熱和制冷）、智能窗戶（室內取暖和制冷）、冰去除和冰川保護等領域得到廣泛研究。

盡管有這些優點，最大的商用固體發動機O8000仍然遠遠低于火箭運載火箭到達太空所需的最小推力。正是出于這個原因，ANU Rocketry團隊承擔了開發我們內部設計和3D制造的雙組元液體燃料發動機的挑戰，該發動機使用液氧（LOX）和生物乙醇用于我們的太空火箭項目。這篇博文將簡要介紹ANU Rocketry的氣熱分析，以預測高超音速上升階段太空火箭前緣的熱通量。

盡管有這些優點，最大的商用固體發動機O8000仍然遠遠低于火箭運載火箭到達太空所需的最小推力。正是出于這個原因，ANU Rocketry團隊承擔了開發我們內部設計和3D制造的雙組元液體燃料發動機的挑戰，該發動機使用液氧（LOX）和生物乙醇用于我們的太空火箭項目。這篇博文將簡要介紹ANU Rocketry的氣熱分析，以預測高超音速上升階段太空火箭前緣的熱通量。

NTP技術 美國第一代KIWI-A核熱推進火箭樣機 他補充說，用于太空旅行的一個可靠能源選擇是核熱推進（NTP）。 在NTP中，核裂變反應堆加熱液體推進劑，如氫，熱量將液體轉化為氣體，氣體通過噴嘴膨脹以提供推力并推動航天器。

那么太空中為什么不能用開式的呢？因為太空里接近真空，系統中的氣跑出去后就再也回不來了。那么這里就出現了一個問題，飛機發動機的開式是熱氣跑出去，常溫氣體或涼的氣體跑進來；而閉式的，熱氣回到原點還是熱氣。怎么能把它變涼后進行下一輪的壓縮加熱呢？熱量傳遞主要有三種方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。傳導和對流都離不開介質，在太空這種接近真空環境中就失效了。因此，太空中只能靠熱輻射。

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DARPA 推動實驗航天飛機 XS-1 的新努力 (nasaspaceflight.com) DARPA 實驗太空飛機計劃進入下一階段 (spacenews.com) 超級計算機降低了太空訪問的成本 (digitaleng.news) HIFiRE-1 Mach 7 氣熱加熱預測 (researchgate.net)文章來源：cadence博客

“宙斯”核動力太空拖船預計2030年發射。“宙斯”核動力太空拖船根據公開數據表示，該拖船的核心是一個產生熱量的核反應堆，稱為“兆瓦級核能動力裝置”，然后通過機械渦輪或熱發射方法將熱量轉換為電能，該方法不涉及任何運動部件，雖轉化效率不如傳統渦輪機，但熱排放轉換更為簡單，也已經在俄羅斯核工業界應用成熟。

眾所周知，在太空極端惡劣的環境下，航天員進行艙外活動十分困難，而機械臂在輔助航天員艙外活動中發揮著至關重要的作用。讓我們來看看機械臂是如何做到助航天員“一臂之力”的……人類第一款機械臂誕生自人類開展載人航天活動以來，美國率先提出了空間機器人概念，用于在惡劣的太空環境下，完成航天員難以完成的艙外操作。

，創新技術也開始在太空可持續性和服務于偏遠地區的太空應用中占有一席之地。

熱載荷也會在太空中引起嚴重的結構問題，因為艙體向陽側的溫度會比背陰側的溫度高數百度。如果設計不當，產生的熱脹冷縮足以引起太空艙結構解體或出現屈曲現象。Ansys Mechanical可以幫助我們避免這種狀況。 Ondler表示：“我們使用Ansys Mechanical和Fluent的體驗非常棒，軟件界面易于學習且易于使用。

其包含熱幅射器，用于無法將熱量從系統中對流或傳導出去的應用，通常應用于太空環境。主動熱管理方法強制對流和強制風冷：使用風扇或鼓風機在組件或散熱器上產生氣流的供電裝置。較高的氣流速度可增強對流傳熱，從而可從物體中吸收更多熱量。 液冷：一種熱管理方法，其中液體會流經熱源來吸收熱量，并將其從熱源中散出。

Vulcain?2 發動機的熱輸出相當于核電站的熱輸出（約 3,000 兆瓦），可提供 130 噸推力 7 分鐘。通過模擬優化像這樣優化太空火箭發動機的流體力學性能需要對許多物理學進行詳細計算，從熱力學到流體-結構相互作用、蒸發和空化。鑒于幾何細節的復雜性和組件之間相互作用的影響，這是一項具有挑戰性的任務，必須在可接受的計算時間內精確建模。

然而，其各向異性特性在高溫環境（如氣動加熱、發動機熱載荷、太空極端溫度循環）下帶來嚴峻挑戰：熱膨脹不協調、熱應力集中、層間失效風險陡增。傳統分析方法難以精確模擬此類材料復雜的各向異性熱傳導和非線性熱力耦合行為，往往導致設計過度保守、試驗成本高昂且失效風險難以有效控制。因此，如何精準預測復合材料在熱載荷作用下的變形與應力分布，成為提升其可靠性的核心難題。

(a)用高潛熱或高熱容的材料來儲存來自外界環境的熱量; (b) 隔熱層，最大限度地減少熱量傳遞到人體皮膚; (c)與空氣交換熱量的導熱材料; (d) 吸收太陽能并加熱人體皮膚的光熱材料; (e) 輻射冷卻材料，通過反射可見光并向太空發射紅外光來冷卻人體皮膚; (f) 有利于液體到蒸汽轉變的蒸發冷卻材料。 圖2.主動熱管理方法。

L2點的軌道受地球引力影響較小，熱輻射環境相對穩定，著名的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡就位于那里。除了探索地外生命外，它還能提供對地球形成和演化的更深入了解，期待CHES項目早日啟動，早日尋找到人類的第二家園。

但他們無法在每個芯片上都安裝一個熱傳感器。他們使用Ansys熱仿真技術繪制鋁箱的溫度，該鋁箱包含了安裝芯片的印刷電路板。通過使用鋁殼表面特定點的溫度數據，他們可以進行熱仿真，以確定芯片本身的溫度。有了這些信息，他們可以添加熱擴散器，將多余的熱能傳遞到NOVA-C的底盤，從而將熱量輻射到太空中，或將其傳導回著陸器以供重復使用。

冷凍效應的應用可能出現在短時間在大氣層外飛行的導彈中，在重返大氣層之前，可能需要保護電子封裝免受太空的極端寒冷。隨著技術的發展，對導引頭制導性能和抗干擾性能的要求有了很大的提高。一些高功率芯片也得到了應用，芯片的熱耗增加了。另一方面，在導彈飛行過程中，由于與外界空氣的劇烈摩擦，整流罩蒙皮的溫度急劇上升。隨著導彈飛行速度和飛行時間的不斷增加，外部環境變得更加嚴峻。

3D打印衛星的新階段 De Rijk說，從制造機械支架等簡單結構到3D打印熱管理、射頻（RF）和衛星上其他更復雜的部件，有"相當大的一步"。 例如，半導體行業在過去40年里投資了數千億美元，以使支撐現代技術的日益強大的芯片小型化。

輻射冷卻能夠以熱輻射的形式將地球的熱量傳遞到外太空，無需任何能量輸入的條件下，在日間通過最小化太陽能吸收實現了低于環境溫度的降溫效果，這種零能高效的降溫方式為節能建筑、人體熱管理和太陽能電池熱管理等領域的發展提供新的策略和機遇。在這種背景下由于輻射冷卻材料可以自發地將熱輻射散發到寒冷的外層空間的優越能力而成為目前研究的焦點。