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在太空环境中,温度波动、冷焊和其他环境因素给设计师带来了新的挑战。立方体卫星在低地球轨道上经历的平均温度范围在日食侧为 -65°C,在太阳侧为 +125°C,因此需要一种能够承受周期性温度波动同时保持其机械性能的材料 [4]。此外,当两个金属表面相互接触时,冷焊是一个值得关注的问题。当两个金属表面之间的间隙变得足够小以至于两个表面的原子共享价电子并相互结合时,就会发生冷焊。这种现象在立方体卫星-分配器界面中令人担忧,两个光滑表面在部署过程中会相互滑动。为了避免这种情况,立方体卫星轨道可以使用聚合物或其他非金属材料。市售尼龙碳纤维 PolyMide PA6-CF 复合材料在上述两种情况下均能发挥理想作用(表 2)。由于在 180°C 下变形最小且无法冷焊,这种 FDM 细丝是模块化 CubeSat 结构的主要候选材料。

一种新型模块化立方体卫星设计,采用加法实现

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