10月17日，神舟十一号载人飞船搭载两名航天员成功进入预定轨道，开始了为期33天的空间旅行。为应对严苛的空间环境及飞行任务改变带来的挑战，中国航天科技集团第五研究院（以下简称航天五院）神舟十一号飞船热控分系统的科研人员根据飞行任务实际设计了“神秘外衣”，为飞船安全遨游太空提供保障。

新任务、新挑战

据航天五院神舟十一号飞船热控分系统科研人员介绍，飞船进入太空后在距离地球表面约400公里高度的轨道上运行，所处环境空气非常稀薄且接近真空，温度也低至零下269摄氏度。同时，船体要接受来自太阳的辐射、地球—大气的辐射和反照以及游离在宇宙空间高能粒子的“攻击”。在严苛的环境下，如何保证飞船上仪器设备和人员的安全，成为一项巨大挑战。

相较于前期飞船的任务规划，神舟十一号载人飞船提高了轨道高度，在轨时间更长、飞行姿态更多。这使得神舟十一号偏航飞行时，推进舱的底部会有较长时间正对太阳，从而为研究人员提出了难题。

神舟十一号载人飞船由轨道舱、返回舱和推进舱构成。根据飞船的结构特点及各个舱体的功能特点，热控分系统科研人员以“量体剪裁”的巧妙思路，为飞船设计了神秘的“外衣”。

隔热、防烧蚀

轨道舱是航天员生活和工作的主要空间。为保持舱内温度，科研人员为轨道舱设计了一套由多层隔热材料组件构成的“外衣”，厚约2厘米。

这件“外衣”由多层反射屏与涤纶网相互间隔迭合组成，能高效隔离空间环境与轨道舱舱壁之间的换热量，大幅减少舱体表面的漏热，并降低轨道外热流剧烈变化对舱体温度的影响。

而承担着将航天员安全带回地面这一重要使命的返回舱，需要耐受返回过程中穿越地球大气层时的高温烧蚀环境。

因此，返回舱“外衣”的里层是厚度较大且被划分成网格状的防烧蚀材料，在外表面再喷涂特殊设计的有机热控涂层。“这样的设计不仅提高了外热流吸收能力，还能降低红外辐射能力，为保证在轨期间的返回舱温度条件提供了有力支持。”研究人员表示。

隔高温、助散热

推进舱是三个舱体中唯一的非密封舱段，密集布置了多种设备。其中，“主动流体回路散热辐射器”也安装在这里。因此，推进舱对散热的要求很高。研究人员首先在推进舱的舱体结构上设计了一圈浅绿色的有机涂层散热面。同时，舱体上安装的辐射器外表面选用了纯白色的热控涂层，极大地提高了辐射散热能力。

考虑到在推进舱的底部安装了大推力发动机，为有效抑制发动机点火后的高温对推进舱内的影响，科研人员在这一区域也设计了多层隔热材料。与轨道舱的不同之处在于，这一材料为高温多层隔热材料，能够隔离的最高温度达900摄氏度，被称为“高温隔热衣”。

同时，经过大量试验，研究人员改进了“高温隔热衣”外表面涂层的特征参数，提高了其红外散热能力。这样，即使长时间受太阳照射，也不会带来温度的急剧升高。