作为目前中国航天史上最复杂的任务之一，嫦娥六号完成了国际首次在月球背面“挖土”并带回地球。其中，轨道器热控系统由509所负责研制。面对地月转移、环月轨道、取样返回等嫦娥六号不同飞行阶段的极端温度环境与超远距离热控制难题，研制团队克服重重困难，在热控重量“瘦身”的同时开创性采用错峰补偿的智能控温策略和二次热防护复合系统，为嫦娥六号的奔月之路提供了一个“温暖如春”的“旅行”环境，呵护轨道器平安顺利地往返。

万里奔月  高温刹车防烧伤

嫦娥六号从地球出发，以约11km/s的速度奔向月球，当来到月球近月点时，必须及时地将速度调到约2km/s，才能被月球引力捕捉。如果太空刹车力度不够，速度没有降下来，探测器将滑入外太空；如果太空刹车过猛，则可能与月球碰撞。为了踩好这一脚“太空刹车”，嫦娥六号轨道器配备了1台3000牛推力的轨道控制发动机，以进行引力捕获时的制动减速控制。然而，在这样的地月转移过程中，发动机工作时温度会升至1100-1300℃，如果热防护做不到位，轨道器就会被高温“烧伤”。

通过反复迭代仿真和试验，研制团队开创性提出了二次热防护复合系统。一方面采取高中低温复合隔热多层，将发动机1300℃高温辐射影响降低到常温状态，另一方面，根据不同设备的温度需求个性化定制，进行二次热防护。层层防护让器上重要载荷单机远离高温的“烘烤”，为嫦娥六号轨道器打造舒适的“旅行”体验。

环月相会  智能控温更“省油”

嫦娥六号轨道器在环月飞行阶段等候“取件”时，需要经历极为恶劣的热环境：受阳光照射时急剧升温，加之内部电子设备工作产生的大量热量，轨道器温度将升至120℃以上；进入月影时温度则骤然下降，设备恰好处于非工作状态，极端状态下轨道器温度将降至-170℃以下。面对“阴”和“阳”的两极反转以及内部设备的“作息”切换，轨道器需要设计充足的散热面以满足“阳面”高温散热需求，遇到“阴面”低温时则需要开足“电热毯”来保温，采用此类传统热设计会占用大量资源。

为及时做好“阴阳”的“作息”切换，团队探索出一套错峰补偿的控温策略，通过对509所研制的在轨卫星海量运行数据的挖掘，总结出热控涂层等材料参数的空间影响因素和性能变化规律。基于此，依托509所深厚的航天器热控研究基础，团队建立了准确的温度场在轨预测模型，针对每台设备的在轨温度特性“对症下药”，将整器热控做到了温控指标最优化、自主管理智能化、能源节省最大化，为任务成功提供有力支撑。

漫漫归途  多措并举减体重

轨返组合体与上升器无人交会对接后，轨道器这位太空“快递员”需要及时将月壤样本安全无虞地送回地球。在取样返回阶段，为克服月球引力飞回地球，嫦娥六号轨道器必须轻装上阵、节约能源，轨道器每多一克的重量，留给月球土壤样本的空间就会相应压缩，“减重”成了设计师面前的一只“拦路虎”，既要“瘦身”又要“健体”。

为此，热控研制团队主动作为，大胆创新，将散热涂层厚度减薄30%，设计更轻、更薄的柔性散热面替代常规舱板，在确保散热性能和结构强度的同时大幅减轻热控分系统重量。针对传统梯形热管传热能力有限，重量重的问题，团队着力优化热管内部槽道，研发了微结构热管，在减轻重量的同时，使传热能力增幅达130%。此外，团队把原本厚度统一的多层隔热组件进行“量体裁衣”，设计出一款“薄中有厚，厚薄相间”的超轻超薄款“羽绒服”。并结合创新采用的差异化热防护措施，进一步解决了传统耐高温材料重量过重的问题。通过多种减重手段，相比以往，热控重量从占整器3%减少到1.3%，为轨道器“瘦身减重”作出了重要贡献。