人造卫星是在苛刻的宇宙环境中运行的。地球的四周笼罩着一层稠密的大气层，可是在远离地球的宇宙空间，没有大气，是个真空的世界。人造卫星一方面要抵御来自外太空强烈的紫外线和其他射线的辐射，另一方面要经受-200℃以下到250℃以上的剧烈温度变化。当人造卫星在环绕地球轨道运行时，有时面对太阳，直接受到太阳的照射，最高表面温度可达250℃左右；而当它进入地球的阴影区，最低表面温度则会降至-200℃左右。虽然卫星内部温度的波动性会小一些，但是温度变化幅度也会达到100～250℃。在这样的温度条件下，卫星内部的仪器设备无法正常运作。因此，必须调节好卫星的“体温”，才能让它“安心”地运转工作。
地球上空的人造通信卫星
你也许会想：那就在卫星里面装个空调吧！可是卫星内的能源和空间十分有限，载荷量更需“斤斤计较”，因此在卫星内部安装空调显然不可行。由于太空是一个真空的世界，人造卫星和环境之间没有热传导和对流，热辐射是唯一热交换的方式。卫星的“体温”是由其热量的“收入”和“支出”的热平衡决定的。科学家考虑如果能研制出一种材料，使卫星可以有选择性地接受太阳辐射的能量，并能够调节自身向外太空散发的热量，就能起到调节卫星“体温”的作用，使卫星维持在热设计所需要的温度范围内。这种特殊的材料就是热控涂层。热控涂层不仅应用于卫星表面以及卫星内部仪器的表面，宇宙飞船表面甚至航天员的航天服和头盔上面也加涂了热控涂层。可以说，热控涂层是航天科技中应用最多、效果最显著的功能材料之一。它包括具有低导热系数的多层隔热材料，对于太阳辐射具有低吸收和高辐射率的散热材料，以及像镜子一样的反射材料等。热控涂层通过调节不同的太阳吸收比与红外发射率的比值，实现了吸热和散热的热平衡功效，给卫星穿上了一件能自发调节体温的“空调服”。当然，人造卫星除了应用热控涂层这种被动式的热控技术外，还应用了其他各种主动式热控技术，以确保卫星的正常运转。（章俞之）
热控涂层不仅应用于人造卫星表面，也应用于航天员的航天服和头盔
【微博士】航天器的防热“盔甲”
航天器的防热“盔甲”既不能太厚，也不能太薄。如果太厚，会增加航天器的载荷；如果太薄，在通过大气层烧蚀时会被烧穿。因此，科学家在设计航天器防热“盔甲”时，不得不精打细算，斤斤计较，尽可能做到每一单位质量都发挥其最大作用。
【微问题】你能想一想生活中用到过哪些温控功能材料吗？
【关键词】防热烧蚀材料 热控材料 航天器 人造卫星
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