我国航天器发展对材料技术需求的思考

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1、第25卷第2期2016年4月航天器工程SPACECRAFTENGINEERINGVol。25No。2l我国航天器发展对材料技术需求的思考李明(中国空间技术研究院，北京100094)摘要文章在分析我国航天器任务特点和未来发展方向的基础上，从深空探测、载人航天、应用卫星平台及载荷能力发展、空间太阳能电站等在轨长寿命服役的需求出发，提出航天器结构、热控、特殊功能、电子等方面新材料发展需求的思考。关键词航天器；材料；需求中图分类号：V45文献标志码：ADoI：10．3969／j．issn．1673—8748．2016．02．001ReViewonRequirementofM

2、aterialsTechnologyforDeVelopmentofChineseSpacecra“LIMing(ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：ThispaperanalyzesthefeaturesandfuturedevelopmentsofspacecraftprojectsofChina，especiallyconsideringthelongon—orbitlife—timerequirementsofdeepspaceexploration，humanspacefli

3、ght，developmentofpIatformandpayloadcapability，spacesoIarpowerstation，etc．Thedevelopmentdemandsandprospectareadvancedfornewmaterialssuchasthestructurematerial，thermalcontr01material，functionalmaterial，electronicmaterialusedonspacecraftandsoon．Keywords：spacecraft；material；requirement1引言航

4、天器是在地球大气层以外执行宇宙空间探索、开发或利用太空环境等特定任务的飞行器。经过多年发展，我国已形成通信卫星、导航卫星、对地观测卫星、科学试验卫星、载人航天器以及深空探测器等航天器系列。未来，随着我国空间任务的发展，许多新的任务在设计与制造过程中，对新材料在性能指标、稳定性、一致性和在轨服役可靠性方面提出了更高的要求。本文对我国航天器发展现状及未来发展趋势进行了分析，以结构、热控、功能和电子等材料为例，提出航天器发展对新材料需求的思考。2我国航天器发展现状2．1通信广播卫星我国通信广播卫星主要服务于通信、广播电视、远程教育、“村村通”工程、信息化建设等民用领域。1

5、970年4月，我国第一颗卫星成功发射至今，已成功研制出东方红系列卫星。其中，1997年5月，利用东方红三号卫星平台研制的中星六号卫星发射成功，首次实现了中容量通信的服务能力。2006年发射的第三代通信卫星平台，即东方红四号卫星平台，在整星功率、承载能力和服务寿命上大幅提升，并且收稿日期：2016—02—29：修回日期：2016一03—10作者简介：李明，男，博士，研究员，博士生导师，国际宇航科学院院士、俄罗斯宇航科学院院士，现任中国空间技术研究院副院长，主要从事空间技术研发、发展战略研究等方面工作。Ema“：htq501@139．com。航天器工程实现了以尼日利亚一

6、号卫星为代表的多颗通信卫星整星出口。2008年，我国天链一号数据中继卫星成功发射，为大幅提高应用卫星的数据回传能力和测控覆盖率提供了服务平台。未来，我国将研发东方红五号超大型通信卫星平台，将采用二次展开太阳翼、新型桁架结构、电推进等多种先进技术，该卫星在有效载荷比、有效载荷质量、电源功率等设计指标上与国际顶级通信卫星平台相当。2．2导航卫星导航卫星是我国的重要空间基础设施之一，它将提供全天候、高精度的导航、定位与授时信息服务，可供海、陆、空任意位置的军民用户共享信息资源服务[1]。我国于2012年底已完成北斗二号一期14颗卫星组网任务，形成区域导航定位系统。目前，我

7、国北斗二号二期工程已进入研制阶段，预计2020年左右实现全球导航定位系统建设目标。北斗二期工程将基于功能多样化、结构标准化、应用全球化和体系结构开放化的建设要求，卫星应用的单机、仪器设备及其元器件将全面国产化，实现自主可控的战略目标。2．3对地观测卫星对地观测卫星利用卫星传感器获取地球陆地、海洋和大气的有关信息。由于具有覆盖范围广、不受空域国界限制、不涉及人员安全等特点，广泛应用于地球资源、测绘、农业、林业、海洋、气象、国土利用、城市规划、灾害监测等领域，在军事领域也得到了广泛应用[2]。我国在对地观测卫星领域已形成地球资源卫星系列、“风云”气象卫星系列、海洋卫