2023年 第28卷 第9期
《工程（英文）》 >> 2023年 第28卷 第9期 doi: 10.1016/j.eng.2023.01.005
“天问一号”火星探测中的大折展比形状记忆可展开子系统
a Department of Astronautical Science and Mechanics, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China
b Shanghai Institute of Satellite Engineering, Shanghai 201109, China
c Center for Composite Materials and Structures, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China
d Department of Civil Engineering, Harbin Institute of Technology, Weihai 264209, China
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摘要
“天问一号”火星探测器在深冷的太空环境中经过七个月的飞行到达火星轨道后，迫切需要对其局部状态和周围环境进行监测。针对这一问题，我们开发了一种具有大折展比的形状记忆聚合物复合材料柔性可展开子系统（SMPC-FDS），其包含一个摄像头和两个温度遥测点，用于监测火星轨道器的局部状态和深空环境。在此，我们将报告 SMPC-FDS 的开发、测试和成功应用情况。在到达火星遥感轨道之前，SMPC-FDS 被设计为具有高刚度的折叠状态，在到达火星轨道之后，它处于具有大包络的展开状态。从折叠状态到展开状态的转换是通过电加热形状记忆聚合物复合材料（SMPC）实现的，在这一过程中，SMPC-FDS 上的摄像头可以从多个角度捕捉轨道器的局部状态。此外，在通电过程中，SMPC-FDS上的温度遥测点可提供环境温度和SMPC温度变化的反馈信息。通过模拟火星在轨环境，从材料性能、结构动力学性能、热真空展开可行性等方面全面验证了SMPC-FDS的工程可靠性。自2020年7月23日“天问一号”火星探测器发射以来，已成功地从SMPC-FDS上的遥测点获取了其周围温度环境的科学数据，并拍摄了轨道器在轨状态照片。
关键词
空间可展开结构 ; 形状记忆聚合物复合材料 ; 火星探测 ; 温度遥测 ; 在轨展开
补充材料
京公网安备 11010502051620号
