在航天器的研發(fā)制造中，熱平衡試驗(yàn)是驗(yàn)證熱設(shè)計合理性、保障在軌穩(wěn)定的核心環(huán)節(jié)。隨著航天器向復(fù)雜構(gòu)型、深空探測發(fā)展，傳統(tǒng)熱流模擬方法精度不足，而太陽光模擬器因能高保真復(fù)現(xiàn)太陽輻照的準(zhǔn)直性、均勻性與光譜特性，成為解決熱試驗(yàn)難題的關(guān)鍵設(shè)備。下文，紫創(chuàng)測控luminbox將聚焦六大核心試驗(yàn)場景，詳解太陽光模擬器在航天器熱試驗(yàn)的應(yīng)用。

航天器的部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、類型多樣，因此面臨的在軌熱環(huán)境差異顯著，既有極端溫度區(qū)間的考驗(yàn)，也有低輻照低溫、光路多次反射聚焦等特殊場景試驗(yàn)需求。太陽光模擬器可針對性解決航天器不同熱試驗(yàn)場景的痛點(diǎn)：

熱控星熱平衡試驗(yàn)

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熱控星作為航天器熱管理核心，需適配在軌全生命周期熱環(huán)境，試驗(yàn)需精準(zhǔn)還原外熱流。傳統(tǒng)紅外加熱難復(fù)現(xiàn)極端溫度，對衛(wèi)星外露部件溫度模擬偏差大，難反映在軌真實(shí)熱狀態(tài)。

太陽光模擬器可精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)空間太陽輻照特性，通過調(diào)控輻照強(qiáng)度與角度，真實(shí)還原熱控星在軌熱環(huán)境，既準(zhǔn)確模擬極端溫度，又匹配外露部件受熱狀態(tài)，為熱設(shè)計有效性驗(yàn)證提供可靠依據(jù)，規(guī)避在軌熱故障風(fēng)險。

星外復(fù)雜構(gòu)型載荷熱平衡試驗(yàn)

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星外復(fù)雜構(gòu)型載荷（如網(wǎng)狀天線）因透光、遮擋，在軌時不同部位外熱流差異顯著，易引發(fā)熱變形影響功能。傳統(tǒng)吸收熱流模擬難復(fù)現(xiàn)太陽平行光入射特性，導(dǎo)致熱變形驗(yàn)證可信度低。

太陽光模擬器可精準(zhǔn)模擬太陽平行光的均勻性與準(zhǔn)直性，復(fù)現(xiàn)載荷因透光、遮擋形成的外熱流差異，為熱變形規(guī)律研究提供真實(shí)熱環(huán)境，確保熱穩(wěn)定性驗(yàn)證準(zhǔn)確，保障載荷在軌功能。

內(nèi)部有多次反射效應(yīng)的星外載荷熱平衡試驗(yàn)

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相機(jī)、空間望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)載荷的遮光罩多為內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，在軌時太陽光經(jīng)多次反射折射形成光路匯聚，導(dǎo)致局部熱聚焦，影響光學(xué)元件性能，降低成像質(zhì)量。傳統(tǒng)紅外模擬難復(fù)現(xiàn)此效應(yīng)，存在驗(yàn)證盲區(qū)。

太陽光模擬器可還原太陽光傳播與反射特性，準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)光學(xué)載荷內(nèi)部多次反射及局部熱聚焦，有效驗(yàn)證光學(xué)元件在復(fù)雜熱環(huán)境下的穩(wěn)定性，避免熱致成像精度下降。

小天體探測器熱平衡試驗(yàn)

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小天體探測器常運(yùn)行于遠(yuǎn)太陽區(qū)域，在軌太陽輻照度僅0.03~0.04 個太陽常數(shù)，環(huán)境低溫。傳統(tǒng)紅外加熱的背景熱流干擾大，試驗(yàn)有效性受影響。

太陽光模擬器可精準(zhǔn)控制輻照強(qiáng)度，模擬低輻照、低溫在軌環(huán)境，規(guī)避傳統(tǒng)裝置的背景熱流干擾，確保熱設(shè)計驗(yàn)證準(zhǔn)確，為探測器低溫適應(yīng)性與能源管理設(shè)計提供可靠數(shù)據(jù)。

基于攝影測量的熱變形測量試驗(yàn)

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攝影測量聯(lián)合太陽光模擬器熱試驗(yàn)工裝示意

航天器結(jié)構(gòu)的熱變形測量常用非接觸技術(shù)，這類技術(shù)對光路通暢性要求高，傳統(tǒng)熱流模擬依賴實(shí)體加熱裝置，易遮擋光路導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真，無法兼顧熱模擬與變形測量。

太陽光模擬器采用無實(shí)體遮擋的輻照加熱，可在精準(zhǔn)模擬外熱流的同時保障光路通暢，實(shí)現(xiàn)“無遮擋模擬+ 精準(zhǔn)測量” 協(xié)同，為結(jié)構(gòu)熱變形高精度測量提供支撐，助力熱穩(wěn)定性優(yōu)化設(shè)計。

組合熱流模擬熱試驗(yàn)

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地球軌道航天器需承受太陽輻射、地球反照與紅外輻射的綜合作用，單一熱流模擬無法全覆蓋；難滿足大型航天器試驗(yàn)需求。

組合熱流模擬通過“太陽光模擬器+ 紅外加熱器” 協(xié)同：前者還原太陽輻照，后者模擬地球反照與紅外輻射，彌補(bǔ)單一手段局限；同時通過規(guī)劃熱流覆蓋，解決光斑問題。試驗(yàn)中需試驗(yàn)需處理熱流重疊區(qū)域，避免溫度偏差。

在以上六大航天器熱試驗(yàn)場景中，太陽光模擬器精準(zhǔn)攻克了傳統(tǒng)熱流模擬精度不足、場景適配性差等難題。它通過復(fù)現(xiàn)太陽輻照特性、規(guī)避背景熱流干擾、保障測試光路通暢等，為熱設(shè)計驗(yàn)證提供可靠支撐，確保航天器在軌熱穩(wěn)定。隨著深空探測與復(fù)雜航天器技術(shù)發(fā)展，太陽光模擬器將進(jìn)一步成為提升試驗(yàn)效能、推動航天工程進(jìn)步的關(guān)鍵設(shè)備。

Luminbox全光譜準(zhǔn)直型太陽光模擬器

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紫創(chuàng)測控Luminbox全光譜準(zhǔn)直型太陽光模擬器為航天器提供高精度老化測試與性能驗(yàn)證，能精準(zhǔn)模擬自然光環(huán)境，支持光譜/ 亮度 / 色溫調(diào)控。

全光譜覆蓋：350nm-1100nm光譜，貼近自然光權(quán)重

高動態(tài)亮度：2 米處20,000-150,000Lux，滿足HUD 亮度響應(yīng)測試

強(qiáng)光抗擾驗(yàn)證：直射模擬復(fù)現(xiàn)圖像模糊/ 重影問題場景

多場景適應(yīng)：支持日間/ 夜間 / 隧道等光照動態(tài)切換測試

紫創(chuàng)測控Luminbox全光譜準(zhǔn)直型太陽光模擬器以精密光學(xué)的工程化應(yīng)用，可有效縮短從基礎(chǔ)研究到工業(yè)驗(yàn)證的周期，為航天器熱試驗(yàn)提供可靠的“人工太陽”。將實(shí)驗(yàn)室級創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)化能力，助力航空航天、能源材料、環(huán)境技術(shù)等領(lǐng)域的技術(shù)革新。