探索浩瀚宇宙，首先得適應宇宙環境。在“一曝十寒”的太空，可能上一秒還受着攝氏100多度的炙烤，下一秒就墜入零下100多度的極寒。為了讓我國航天器在地面上就能接受宇宙極端環境的考驗，中國運載火箭技術研究院（以下簡稱“火箭院”）702所所屬的天津航天瑞萊科技有限公司（以下簡稱“瑞萊公司”）成功研製出我國容積、溫差最大的空間熱環境試驗艙，相當於把宇宙“裝進”大房子，成為可模擬太空極端環境的“小宇宙”。

△大型空間熱環境試驗艙三維模擬圖

“小宇宙” 大“肚量”

　　火箭院702所研製的空間熱環境試驗艙雖無法與廣袤的“大宇宙”比規模，但對於航天器試驗來說已綽綽有餘。空間熱環境試驗艙內部空間高達1200立方米，相當於一棟3層別墅，形象地說，它可裝下約8立方米的天安門華表近150個。在這麼大的“肚量”里，“天宮”空間站能“平躺”，“神舟”飛船能“游弋”，“玉兔”月球車能“兜風”，我國未來一段時間內研製的航天器均可在其中“走兩步”。

大溫差 小誤差

　　空間熱環境試驗艙的核心能力是模擬極端溫度。702所研製的空間熱環境試驗艙上可製造攝氏120度的“酷暑”，下可模擬零下160度的極寒，溫差高達攝氏280度，基本覆蓋航天器在太空中所承受的溫度範圍。除溫差範圍大，空間熱環境試驗艙加溫、製冷的各項性能也十分優異，其中，最亮眼的要屬極小的誤差：無論模擬高溫還是極寒，在1200立方米的空間內，各點溫度的差值（學名“均勻度”）小於2攝氏度，達國際一流水平。

△大型空間熱環境試驗艙現場

大目標 高難度

　　對於火箭院702所來說，容積大不是難題，他們建了可容納長征五號運載火箭的“亞洲第一塔”；溫差大也不是難題，他們研製的中型溫度衝擊試驗箱創造了10秒內降溫近400攝氏度的國內紀錄。但如果把大容積和大溫差結合起來，那帶來的問題就很多了。“特別是結構。”瑞萊公司環境試驗設備研製團隊負責人告訴記者：“在生活中，雖只有幾十度的溫差，有些物品熱脹冷縮的現象就很明顯了。可以想象，280度的溫差，會給試驗艙龐大的結構帶來怎樣的挑戰。”

△“驗證艙”

　　為了成功挑戰1200立方米的大目標，瑞萊公司環境試驗裝備團隊在開展複雜的理論計算和仿真模擬的同時，還“搭”了個“台階”——一座10立方米的“驗證艙”，用於驗證關鍵技術。依託702所在運載火箭結構強度與環境試驗領域近60年的技術積累，試驗團隊大膽採用新結構、新材料、新工藝，最終攻克了大容積和大溫差結合的難題。

 高技術 廣應用

　　瑞萊公司環境試驗設備研製團隊負責人介紹，像大型空間熱環境試驗艙這樣的高端航天試驗設備及其核心技術，幾乎是沒有經驗可以借鑑的。研製團隊在研製空間熱環境試驗艙中，不僅填補了國內相關技術的空白，還為該技術向其它領域推廣奠定了基礎。“其實，任何產品都需要在研製階段提前經受工作環境的考驗，從而暴露問題，並加以改進。在研製空間熱環境試驗艙的同時，我們還為‘中車’研製了高鐵專用的環境試驗室，可把一整節高鐵開進去，接受風霜雨雪、嚴寒酷署的考驗。未來，我們還將為汽車、飛機等大型裝備打造專屬環境試驗室，讓高端試驗設備製造技術惠及各行各業。”