空间模拟装置主要用来模拟太空的真空、冷黑、太阳辐射三大自然环境,再现或者等效模拟整星或元器件所经历的空间环境物理参数,用于卫星组件或材料的热真空、热平衡试验。目前所有新型号的航天器发射之前都必须在空间环境模拟装置内功能验证,并以此进行校核其热控制系统的设计,以提高航天器飞行的可靠性,保证航天器的工作寿命。因此空间模拟装置是航天技术必备的、重要的基础设施。为适应航空航天技术的发展,从50年代起美国、前苏联等国家及公司都在积极进行空间环境模拟装置的研制。我国于1998年研制成功KM6主模拟室直径12m、高22.4m,是当今世界三大载人航天器空间环境试验设备之一,总体性能达到国际同类设备先进水平。但是我国空间模拟装置的总体容量仍然不足,大部分环境模拟装置真空性能需要改进、加热制冷方式陈旧、冷媒采用酒精等不利因素。因此我们需要从新的真空获得方式及温控方式进行改进。本研究采用粗抽泵抽速8L/s干式涡旋泵、增压泵抽速30L/s干式罗茨泵组成无油前级真空机组,主抽泵采用抽速5000L/s的低温泵保证空间环境清洁真空品质特性真空获得系统。真空建立时间能够满足从常压降低到1.3Pa大于10分钟进行真空放电实验的要求,并能够采用低温泵预冷与前级泵组并行工作提高极限真空度≤5×10-5Pa建立时间小于3.5小时。同时低温泵口与热沉之间采用隔辐射障板使低温泵可以在以热辐射为主的热状态下应用。本研究从满足真空室有效尺寸Φ900mm×1000mm的空间环境模拟装置出发,针对真空度高于10-2Pa的空间环境下热辐射效应为主要传导方式的特性,采用绝缘隔热材料将热沉与真空室内不锈钢轨道进行隔离,对流和热传导忽略进行设计。热沉采用其“鱼骨架”式结构浴液经1413mm半圆弧同步由下向上汇总,保证热稳定性及温度场均匀性。温控系统采用加热、制冷体化MagNum91型温控设备,其加热制冷功率可调整,从而满足升降温速率。实验结果表明,热沉升温速率在-60℃～+100℃能满足>1.2℃/min；降温速率能够(-35～+80℃)时>1℃/min,(-50～-35℃,+80～+100℃)时>0.5℃/min。热沉稳定性能在0.2℃/h,整体设计性能效果较好。