祝融號(hào)火星車納米氣凝膠隔熱裝置設(shè)計(jì)及應(yīng)用

薛淑艷，賈陽，張冰強(qiáng)，向艷超，戴承浩，王雪，鄭凱

1.北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部 空間熱控技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100094 2.北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部, 北京 100094

火星探測(cè)是人類對(duì)未知太空探索的熱點(diǎn)之一，具有十分重要的意義。2021年5月15日中國首輛火星車——“祝融號(hào)”登陸火星表面，并開展了火星表面巡視探測(cè)。火星表面惡劣的低溫大氣環(huán)境為火星車的熱控設(shè)計(jì)帶來巨大挑戰(zhàn)?；鹦潜砻鏈囟仍跇O區(qū)夜晚低至-128 ℃，在赤道中午回升至28 ℃，平均溫度約為-53 ℃。同時(shí)祝融號(hào)火星車沒有核源，僅依靠太陽能電池片將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，保證電子設(shè)備的正常工作，可用于艙內(nèi)電子設(shè)備低溫補(bǔ)償?shù)碾姽β史浅Ｓ邢蕖楸ＷC火星車艙內(nèi)的電子設(shè)備處于容許溫度范圍，迫切需要一種被動(dòng)、高效的隔熱措施。

火星周圍還存在著稀薄及干冷的大氣，其主要成分為占比95.3vol%的CO，還包括少量的N、Ar、O、CO、HO等?；鹦潜砻娴钠骄髿鈮杭s為700 Pa，且隨海拔高度不同有很大變化，如在最低的盆地處大氣壓力可達(dá)900 Pa，而在海拔最高處則僅為100 Pa。由于火星表面存在大氣環(huán)境，氣體的導(dǎo)熱和對(duì)流換熱方式直接影響著火星車熱控隔熱材料的選擇。基于真空環(huán)境的抑制輻射換熱的多層隔熱組件隔熱性能大幅下降。當(dāng)環(huán)境壓力增大到1 000 Pa時(shí)，多層隔熱組件的有效熱導(dǎo)率增大到0.047 W/(m·K)。

納米氣凝膠是一種超輕、隔熱性能優(yōu)異且適應(yīng)大氣環(huán)境的超級(jí)隔熱材料?！奥镁诱摺甭诬嚨碾娮釉叵?WEB)結(jié)構(gòu)板采用環(huán)氧玻璃，內(nèi)部充滿25～32 mm的20 kg/m的二氧化硅氣凝膠，導(dǎo)熱率在火星大氣環(huán)境(1 000 Pa，CO，24 ℃)下約為0.016 3 W/(m·K)。由于氣凝膠是半透明的，因此在氣凝膠中間放置一層5 μm 厚的鍍金聚酰亞胺膜以隔離輻射漏熱。“機(jī)遇號(hào)”和“勇氣號(hào)”采用的是一種性能更優(yōu)的0～25 mm滲碳?xì)饽z，導(dǎo)熱率在火星大氣環(huán)境(1 000 Pa，CO，0 ℃)下約為0.012 W/(m·K)。

納米氣凝膠的缺點(diǎn)就是質(zhì)脆、易碎，容易產(chǎn)生多余物，機(jī)械性能差，需要進(jìn)行封裝以適應(yīng)主動(dòng)段及著陸段的力學(xué)沖擊?！奥镁诱摺甭诬囀褂闷桨?桁架結(jié)合的形式進(jìn)行封裝，封裝結(jié)構(gòu)包括一組E-glass/epoxy結(jié)構(gòu)單元，每個(gè)小單元中都填充有低密度固體氣凝膠?！皺C(jī)遇號(hào)”和“勇氣號(hào)”則采用腔式面板-桁架結(jié)構(gòu)，大幅改善了氣凝膠的機(jī)械性能和可操作性。

雖然美國火星車已完成低密度納米氣凝膠工程上的成功應(yīng)用，但公開文獻(xiàn)報(bào)道中只有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)介紹及測(cè)試數(shù)據(jù)，無詳細(xì)應(yīng)用細(xì)節(jié)。中國鮮見低密度納米氣凝膠材料的工程應(yīng)用實(shí)例報(bào)道。艾素芬等和航天特種材料及工藝技術(shù)研究所成功制備了密度小于30 kg/m的工程尺度上的低密度納米氣凝膠材料，但要完成低密度納米氣凝膠隔熱材料在祝融號(hào)火星車的工程應(yīng)用，還需結(jié)合火星車的任務(wù)特點(diǎn)及保溫需求，解決以下難題：① 納米氣凝膠隔熱材料的封裝方式，解決多余物控制、與結(jié)構(gòu)一體化安裝、充排氣控制等難題；② 納米氣凝膠隔熱裝置環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證。

本文針對(duì)“祝融號(hào)”火星車任務(wù)特點(diǎn)及保溫需求，提出一種能適應(yīng)真空和火星大氣環(huán)境的新型、高效、輕質(zhì)納米氣凝膠隔熱裝置設(shè)計(jì)方法，采用在真空和火星大氣環(huán)境中導(dǎo)熱率極低的納米氣凝膠隔熱材料，通過封裝方式設(shè)計(jì)解決輻射漏熱隔離、力學(xué)性能增強(qiáng)、多余物控制、快速泄復(fù)壓等工程應(yīng)用難題，并對(duì)平板型試驗(yàn)件進(jìn)行熱性能測(cè)試及環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)驗(yàn)證。

1 納米氣凝膠隔熱裝置設(shè)計(jì)

1.1 任務(wù)需求

根據(jù)火星表面低溫、低氣壓、弱光照及大風(fēng)的環(huán)境特點(diǎn)及無核熱源的工程約束，火星車的隔熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采用納米氣凝膠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的適用于真空環(huán)境的多層隔熱組件，利用納米氣凝膠中的納米級(jí)孔隙抑制氣體對(duì)流，降低氣體導(dǎo)熱漏熱。納米氣凝膠雖然具有極低的氣態(tài)和固態(tài)熱傳導(dǎo)率，被認(rèn)為是目前發(fā)現(xiàn)的隔熱性能最好的固體材料，但其質(zhì)脆、易碎、力學(xué)性能相對(duì)較差，火星車應(yīng)用時(shí)需要對(duì)納米氣凝膠進(jìn)行封裝，即將其封裝在力學(xué)性能滿足要求的封裝結(jié)構(gòu)里面，并且要避免納米氣凝膠產(chǎn)生的多余物擴(kuò)散泄漏。要實(shí)現(xiàn)納米氣凝膠在火星車上的工程應(yīng)用需滿足以下要求：① 真 空和火星大氣環(huán)境下具有良好隔熱性能；② 封 裝結(jié)構(gòu)要適應(yīng)力學(xué)環(huán)境要求；③ 多余物控制；④ 具有排氣功能，適應(yīng)主動(dòng)段及火星大氣進(jìn)入段的快速泄復(fù)壓環(huán)境。

1.2 納米氣凝膠隔熱裝置設(shè)計(jì)方法

納米氣凝膠隔熱裝置結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，由納米氣凝膠隔熱板、層壓玻璃板封裝結(jié)構(gòu)、緩沖材料、反射層及聚酰亞胺螺釘/螺母組成。將納米氣凝膠隔熱板分兩層、分區(qū)域放置在結(jié)構(gòu)板、凹形封裝結(jié)構(gòu)、L形封裝結(jié)構(gòu)及T形封裝結(jié)構(gòu)形成的封閉腔體中，實(shí)現(xiàn)納米氣凝膠隔熱板的封裝；兩層納米氣凝膠隔熱板之間鋪設(shè)反射層，減少紅外輻射漏熱；納米氣凝膠隔熱板與封裝結(jié)構(gòu)之間的間隙填充緩沖材料，阻止納米氣凝膠隔熱板產(chǎn)生的多余物外漏；通過膠粘固定于結(jié)構(gòu)板上的螺釘及螺母實(shí)現(xiàn)凹形封裝結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)板間的緊固。

圖1 納米氣凝膠隔熱裝置示意圖Fig.1 Schematic illustration of nano-aerogel thermal insulation device

1.2.1 隔熱性能設(shè)計(jì)

納米氣凝膠隔熱裝置傳熱途徑有4種：

1) 主導(dǎo)熱傳熱途徑：凹形封裝結(jié)構(gòu)→納米氣凝膠隔熱板→結(jié)構(gòu)板。

2) 封裝結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱漏熱途徑：凹形封裝結(jié)構(gòu)→L形封裝結(jié)構(gòu)→結(jié)構(gòu)板。

3) 輻射漏熱途徑：凹形封裝結(jié)構(gòu)→紅外透射穿過納米氣凝膠隔熱板→結(jié)構(gòu)板。

4) 緊固螺釘漏熱途徑：凹形封裝結(jié)構(gòu)→螺釘/螺母→結(jié)構(gòu)板。

對(duì)于主導(dǎo)熱傳熱途徑，采用艾素芬等制備的超低密度納米氣凝膠隔熱板作為隔熱材料，1 400 Pa、CO氣氛環(huán)境、25 ℃時(shí)厚度方向的熱導(dǎo)率約為0.006 9 W/(m·K)，厚度14.5 mm，密度為29～30 kg/m，可根據(jù)設(shè)計(jì)需求機(jī)械加工成不同形狀。

對(duì)于封裝結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱漏熱途徑，封裝結(jié)構(gòu)采用低熱導(dǎo)率的層壓玻璃板復(fù)合材料，厚度為0.4 mm，并將凹形封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為鋸齒狀，如圖2 所示，在滿足力學(xué)要求的前提下盡量減小凹形封裝結(jié)構(gòu)與L形封裝結(jié)構(gòu)間的膠結(jié)面積。

對(duì)于輻射漏熱途徑，納米氣凝膠隔熱板具有紅外透射特性，為隔離紅外輻射漏熱，兩層隔熱板間鋪設(shè)一層低發(fā)射率的反射層，反射層材料選用25 μm雙面鍍金聚酰亞胺打孔膜，發(fā)射率為0.03。

對(duì)于緊固螺釘漏熱途徑，采用低熱導(dǎo)率的聚酰亞胺螺釘/螺母。

圖2 凹形封裝結(jié)構(gòu)Fig.2 Concave encapsulation structure

1.2.2 力學(xué)性能設(shè)計(jì)

采用盒蓋式封裝結(jié)構(gòu)增強(qiáng)力學(xué)性能，由結(jié)構(gòu)板、L形封裝結(jié)構(gòu)、凹形封裝結(jié)構(gòu)形成盒式封閉空間，T形封裝結(jié)構(gòu)位于盒式封閉空間內(nèi)部，將封閉空間劃分成適應(yīng)納米氣凝膠隔熱板尺寸的不同區(qū)域，并對(duì)納米氣凝膠隔熱板進(jìn)行左右移動(dòng)限位。封裝結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)板之間、封裝結(jié)構(gòu)之間的連接采用膠結(jié)方式。

采用聚酰亞胺螺釘/螺母用于封裝結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化緊固。螺釘通過膠粘于結(jié)構(gòu)板上，穿過不同區(qū)域納米氣凝膠隔熱板間的空隙及凹形封裝結(jié)構(gòu)，通過擰緊螺母實(shí)現(xiàn)凹形封裝結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)板間的強(qiáng)化緊固。

1.2.3 多余物控制

采用封裝結(jié)構(gòu)將納米氣凝膠隔熱板封裝在盒式封閉空間內(nèi)，并在盒式空間內(nèi)部間隙利用3 mm 厚的聚氨酯泡沫進(jìn)行多孔迷宮過濾，以阻隔多余物，同時(shí)具有緩沖和透氣功能。

1.2.4 排氣設(shè)計(jì)

納米氣凝膠隔熱裝置需具充排氣功能，避免飛行及試驗(yàn)過程中由于內(nèi)外壓差過大造成裝置結(jié)構(gòu)破壞。充排氣設(shè)計(jì)如下：① 納米氣凝膠隔熱板為多孔材料，具有透氣性；② 反射層采用打孔膜；③ 緩沖材料為泡沫材料，具有透氣性；④ 凹形封裝結(jié)構(gòu)上開設(shè)一定量的排氣孔，排氣孔密度為100 mm×100 mm范圍內(nèi)布置不少于2個(gè)排氣孔，孔的直徑為1 mm。

2 納米氣凝膠隔熱裝置性能驗(yàn)證

2.1 熱性能驗(yàn)證

2.1.1 試驗(yàn)方法

納米氣凝膠隔熱裝置熱性能試驗(yàn)參考全包覆型平板試件的熱性能測(cè)試方法，采用在加熱板及試件邊緣增加防護(hù)板的方式減少邊緣熱損失。該方法獲得的總導(dǎo)熱系數(shù)為

(1)

式中：為平板試件的厚度；為熱邊界溫度；為冷邊界溫度；為施加到納米氣凝膠隔熱裝置的熱流，為加熱板施加電功率減去護(hù)板、電纜等漏熱功率；為平板試件的面積。

2.1.2 試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)

熱性能試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)由真空容器、密封罐、抽真空系統(tǒng)、氣體壓力控制系統(tǒng)、溫度測(cè)量系統(tǒng)、試驗(yàn)件控溫系統(tǒng)、密封罐控溫系統(tǒng)組成。試驗(yàn)件通過Kevlar纖維吊掛在密封罐的端蓋上，見圖3。

模擬真空環(huán)境時(shí)，氣體壓力控制系統(tǒng)的閥門關(guān)閉，通過抽真空系統(tǒng)將真空容器及密封罐內(nèi)的壓力控制在10Pa以下。模擬氣氛環(huán)境時(shí)，關(guān)閉密封罐與抽真空系統(tǒng)連通的閥門，氣體壓力控制系統(tǒng)的閥門打開，將密封罐內(nèi)穩(wěn)定維持在設(shè)定的壓力。模擬二氧化碳?xì)夥諘r(shí)，通過密封罐控溫系統(tǒng)將密封罐控制在-120 ℃以上，防止二氧化碳?xì)怏w出現(xiàn)凝結(jié)。

圖3 熱性能試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)Fig.3 Thermal performance test system

熱性能測(cè)試過程如下：待密封罐內(nèi)氣體壓力控制在工況設(shè)定壓力后，試驗(yàn)件控溫系統(tǒng)將試驗(yàn)件控溫參考點(diǎn)溫度控制在工況設(shè)定的溫度，并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，記錄穩(wěn)態(tài)時(shí)試驗(yàn)件控溫系統(tǒng)施加的電流，根據(jù)焦耳定律計(jì)算得到施加到試驗(yàn)件的電功率。溫度測(cè)量系統(tǒng)記錄穩(wěn)態(tài)時(shí)試驗(yàn)件溫度測(cè)量點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)。根據(jù)護(hù)板及電纜的溫度數(shù)據(jù)計(jì)算評(píng)估護(hù)板及電纜漏熱功率，進(jìn)而得出施加到納米氣凝膠隔熱裝置的熱流，根據(jù)式(1)計(jì)算得到納米氣凝膠隔熱裝置的總導(dǎo)熱系數(shù)。

2.1.3 試驗(yàn)件

試驗(yàn)件設(shè)計(jì)狀態(tài)如圖4所示，實(shí)物狀態(tài)如圖5 所示。2塊納米氣凝膠隔熱裝置位于兩側(cè)，中間為加熱板，加熱板與待測(cè)納米氣凝膠隔熱裝置之間進(jìn)行等間距控制，采用非接觸輻射加熱方式，避免直接接觸加熱時(shí)因材料低導(dǎo)熱特性導(dǎo)致的溫度不均勻問題。四周使用4塊高強(qiáng)度低熱導(dǎo)率納米氣凝膠護(hù)板控制邊緣漏熱，護(hù)板與納米氣凝膠隔熱裝置間使用低熱導(dǎo)率的聚酰亞胺螺釘進(jìn)行裝配，并墊2 mm聚酰亞胺隔熱墊。試驗(yàn)件通過低熱導(dǎo)率的Kevlar纖維吊掛在空間模擬器內(nèi)，加熱板與護(hù)板之間在吊點(diǎn)處各墊一個(gè)4 mm厚的聚酰亞胺墊片，以減少吊掛裝置引入的漏熱影響。加熱板、納米氣凝膠隔熱裝置封裝結(jié)構(gòu)側(cè)(熱邊界)和結(jié)構(gòu)半側(cè)(冷邊界)以及護(hù)板兩側(cè)均布置溫度測(cè)點(diǎn)。為減小及評(píng)估電纜的漏熱損失，電纜包覆多層隔熱組件，并布置溫度檢測(cè)點(diǎn)。

圖4 熱性能試驗(yàn)試驗(yàn)件示意圖Fig.4 Schematic illustration of thermal performance test module

圖5 熱性能試驗(yàn)試驗(yàn)件Fig.5 Thermal performance test module

2.1.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析

分別測(cè)試了試驗(yàn)件在真空環(huán)境、(1 400±50) Pa 二氧化碳?xì)夥窄h(huán)境、(1 400±50) Pa 氮?dú)鈿夥窄h(huán)境下-80 ℃、-40 ℃及25 ℃的熱性能參數(shù)，試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如圖6所示。隨測(cè)試溫度升高，納米氣凝膠隔熱裝置熱導(dǎo)率增大。相同溫度條件下，真空環(huán)境熱導(dǎo)率最小，氮?dú)猸h(huán)境熱導(dǎo)率最大。納米氣凝膠隔熱裝置在1 400 Pa、二氧化碳?xì)夥窄h(huán)境下，25 ℃時(shí)的熱導(dǎo)率約為0.008 0 W/(m·K)。在相同條件下，納米氣凝膠隔熱板的熱導(dǎo)率約為0.006 9 W/(m·K)，封裝結(jié)構(gòu)的漏熱導(dǎo)致納米氣凝膠隔熱裝置的熱導(dǎo)率增大了約16%。

圖6 熱性能試驗(yàn)結(jié)果Fig.6 Results of thermal performance test

2.2 環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證

2.2.1 力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證

力學(xué)性能是納米氣凝膠隔熱裝置完成火星車工程應(yīng)用的重要因素。按探測(cè)器經(jīng)歷的力學(xué)環(huán)境特點(diǎn)及量級(jí)，對(duì)納米氣凝膠隔熱裝置開展了沖擊試驗(yàn)、隨機(jī)與正弦振動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)狀態(tài)如圖7所示。力學(xué)試驗(yàn)完成后對(duì)納米氣凝膠隔熱裝置封裝結(jié)構(gòu)外觀進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)封裝結(jié)構(gòu)完好，未發(fā)現(xiàn)異常。

圖7 力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)狀態(tài)Fig.7 Mechanical environment test status

2.2.2 泄壓環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證

為適應(yīng)主動(dòng)段外部壓力驟降環(huán)境，對(duì)納米氣凝膠隔熱裝置進(jìn)行了排氣設(shè)計(jì)，為驗(yàn)證排氣性能是否滿足設(shè)計(jì)要求開展了泄壓試驗(yàn)驗(yàn)證。納米氣凝膠隔熱裝置水平放置在空間環(huán)境模擬器內(nèi)，空間環(huán)境模擬器內(nèi)壓力按長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭整流罩內(nèi)壓設(shè)計(jì)帶的內(nèi)壓下限進(jìn)行模擬，最大壓降速率約為6.9 kPa/s，通過攝像設(shè)備觀察納米氣凝膠隔熱裝置在泄壓過程中外觀變化情況。試驗(yàn)件狀態(tài)見圖8。

泄壓試驗(yàn)中最大壓降速率約為7.7 kPa/s。試驗(yàn)過程中，納米氣凝膠隔熱裝置的凹形封裝結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯鼓脹現(xiàn)象，壓降速率越大，鼓脹現(xiàn)象越明顯，待壓力泄至10 Pa時(shí)恢復(fù)原狀。試驗(yàn)完成后封裝結(jié)構(gòu)完好，未發(fā)現(xiàn)異常。

圖8 泄壓試驗(yàn)狀態(tài)Fig.8 Pressure relief test status

2.3 環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)后熱性能復(fù)測(cè)

在納米氣凝膠隔熱裝置經(jīng)歷力學(xué)環(huán)境試驗(yàn)及泄壓試驗(yàn)后，開展了真空環(huán)境及二氧化碳?xì)夥窄h(huán)境的熱性能測(cè)試。環(huán)境試驗(yàn)前后熱性能測(cè)試結(jié)果如表1所示，可見環(huán)境試驗(yàn)前后熱導(dǎo)率沒有明顯變化，表明納米氣凝膠隔熱裝置的力學(xué)性能和排氣性能均滿足設(shè)計(jì)和任務(wù)需求。

表1 環(huán)境試驗(yàn)前后熱性能測(cè)試結(jié)果

3 應(yīng)用及在軌性能

3.1 納米氣凝膠隔熱裝置在火星車應(yīng)用

火星車納米氣凝膠隔熱裝置由7塊組成，分別位于火星車頂板、側(cè)板、底板和鞍形件朝向艙內(nèi)一側(cè)，通過膠結(jié)的方式安裝在火星車結(jié)構(gòu)板和鞍形件上，如圖9所示，每一塊納米氣凝膠隔熱裝置根據(jù)結(jié)構(gòu)板構(gòu)型設(shè)計(jì)相應(yīng)的形狀及尺寸。在納米氣凝膠隔熱裝置表面粘貼一層低發(fā)射率單面鍍金聚酰亞胺膜，減小火星車內(nèi)高溫設(shè)備與納米氣凝膠隔熱裝置的輻射換熱。祝融號(hào)火星車整套納米氣凝膠隔熱裝置質(zhì)量為5.95 kg，僅占火星車總質(zhì)量的2.5%。

圖9 火星車納米氣凝膠隔熱裝置布局Fig.9 Layout of nano-aerogel thermal insulation device on Mars rover

3.2 在軌性能

“祝融號(hào)”火星車自2021年5月15日實(shí)現(xiàn)火星表面軟著陸后，已在火星表面成功完成90個(gè)火星日的科學(xué)探測(cè)任務(wù)，成功實(shí)現(xiàn)火星表面生存，正在進(jìn)行拓展任務(wù)。在火星表面科學(xué)探測(cè)期間，火星車處于火星大氣環(huán)境，安裝有納米氣凝膠隔熱裝置的艙板內(nèi)外側(cè)溫度變化曲線如圖10所示，在火星表夜間無太陽外熱流加熱時(shí)，艙板內(nèi)外兩側(cè)溫差最大達(dá)53.8 ℃，艙內(nèi)側(cè)溫度在-28 ℃以上，保證了艙內(nèi)設(shè)備在零加熱功率補(bǔ)償下，溫度仍處于允許的溫度范圍內(nèi)。

圖10 艙板內(nèi)外兩側(cè)溫度變化曲線Fig.10 Temperature variation curves of deck inside and outside with time

4 結(jié) 論

提出了一種新型、高效、輕質(zhì)納米氣凝膠隔熱裝置設(shè)計(jì)方法。

1) 將在真空和火星大氣環(huán)境中熱導(dǎo)率極低的超低密度納米氣凝膠隔熱材料采用基于低熱導(dǎo)率復(fù)合材料的盒蓋式局部支撐封裝、多孔迷宮過濾、反射屏輻射隔離、開設(shè)排氣孔的組合設(shè)計(jì)，解決了力學(xué)性能增強(qiáng)、多余物控制、輻射漏熱隔離、快速泄復(fù)壓等工程應(yīng)用難題。

2) 測(cè)試了納米氣凝膠隔熱裝置的隔熱性能，1 400 Pa、CO氣氛、25 ℃時(shí)納米氣凝膠隔熱裝置總導(dǎo)熱系數(shù)低至0.008 0 W/(m·K)。

3) 力學(xué)環(huán)境及快速泄壓環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)驗(yàn)證了納米氣凝膠隔熱裝置力學(xué)性能、排氣性能滿足祝融號(hào)火星車環(huán)境使用要求。

4) 火星車納米氣凝膠隔熱裝置質(zhì)量為5.95 kg，僅占火星車總質(zhì)量的2.5%。

在軌數(shù)據(jù)表明，納米氣凝膠隔熱裝置有力保障了火星車艙內(nèi)設(shè)備的正常工作和有效探測(cè)，所得結(jié)論可為后續(xù)有大氣環(huán)境航天器的隔熱設(shè)計(jì)提供參考。