Yer denemeleri ve eğitimi, simülasyon teknolojisinden ve simülasyon ekipmanından ayrılamaz. Simülasyon teknolojilerini ve simülasyon ekipmanlarını anlamak için önce insanlı uzay ortamını tanımak gerekir.

1) Vakum Ortamı ve Simülasyon

İnsanlı uzay aracının yörüngesinde 500 km yükseklikte, uzay vakumu yaklaşık 10-6 Pa'dır; 1000 km yörünge yüksekliğinde, uzay vakumu yaklaşık 10-8 Pa'dır.

Uzay araçları ve kapsül dışı uzay hizmetleri uzay ortamında termal simülasyon deneyleri (çoğunlukla termal vakum testi ve termal denge testi) gerçekleştirildiğinde, endişe konusu olan sorun öncelikle vakum ortamının deneyin termal özellikleri üzerindeki etkisidir. Vakum derecesi 10-2 Pa'nın üzerine ulaştığında, radyasyon ısı aktarımı ana ısı aktarımı biçimi haline geldi ve konveksiyon ve iletken ısı aktarımı etkisi göz ardı edilebilir. Bu nedenle, uzay simülasyon cihazı simülasyonu vakum derecesi 10-3 Pa ölçek seviyesine ulaştı ve uzay aracı uçuş yörüngesinde vakum ortamının ısı değişimi etkisini daha gerçekçi bir şekilde simüle edebildi, daha yüksek bir vakum derecesini takip etmek zorunda değildi. Yalnızca vakumlu kuru sürtünme ve soğuk kaynak testleri gibi bazı özel testler daha yüksek vakumlu test ekipmanları sağlamaya ihtiyaç duyar.

(2) Güneş ışınlaması ve simülasyon

Güneş her an uzaya büyük bir enerji yayıyor ve 10-14 metre (gamma ışınları) ila 104 metre (radyo dalgaları) geniş bir alanı kapsıyor. Görünür ışık radyasyonu en büyük enerjidir ve görünür ışık ve kızılötesi ışığın radyasyon enerjisi, Güneş'in toplam radyasyon enerjisinin% 90'ından fazlasını oluşturur.

Uzay araçları ve kapsül dışı uzay kostümleri yörünge uçuşlarında radyasyon enerjisinin üç bölümünü alırlar: Güneş'in görünür ışığından ve kızılötesinden gelen enerji, Dünya'nın Güneş radyasyonunu yansıtan enerji ve Dünya'nın atmosferinden gelen termal radyasyon enerjisi. Uzay araçları ve kapsül dışı uzay kıyafetleri tarafından emilen bu enerji, sıcaklıklarını ve dağılımlarını etkiler ve emilen enerjinin büyüklüğü yapısal biçimlerine, yüzey malzeme özelliklerine ve uçuş yörüngesine bağlıdır. Dalga uzunluğu 300 nanometreden küçük olan UV, radyasyon enerjisi Güneş'in toplam radyasyon enerjisinin çok küçük bir kısmını oluşturmasına rağmen, malzemenin yüzeyinin optik özelliklerine büyük değişiklikler sağlar. UV radyasyon etkisi esas olarak fotokimyasal etkiler ve fotokuantum etkileri olarak gösterilir.

Güneş radyasyonu simülasyonu denemeleri, uzay araçları ve kapsül dışı uzay kıyafetleri üzerinde güneş radyasyonu ortamının güneş spektrumunun termal ve güneş spektrumunun fotokimyasal etkilerini simüle edebilir. Sadece ısı etkisini simüle ederse, uzay dışı ısı akımı simülasyonu olarak adlandırılır. Uzay dışı ısı akışını simüle etmek için iki yöntem vardır, bir sınıf, güneş simülasyonu olarak da bilinen giriş akışı simülasyonudur; Diğer bir kategori, kızılötesi simülasyon yöntemi olarak da adlandırılan sıcak akışı emiş simülasyonu yöntemidir. Genel şekil ve yüzey malzeme şekilleri karmaşık denekler, güneş simülasyonu yöntemi uygulanması önerilir; Görünüm kuralları, yüzey malzemesi tek bir test şeklinde, kızılötesi simülasyon yöntemi kullanılabilir. UV radyasyon ortamının fotokimyasal etkilerini simüle etmek gerekirse, UV radyasyon simülatörü kullanılabilir.

(3) Uzay Soğuk ve Kara Ortam ve Simülasyon

Uzaydaki soğuk kara ortamın eşdeğer sıcaklığı yaklaşık 3K ve ısı emici oranı 1'dir ve ısı radyasyonu ve ısı yansıması olmayan ideal bir kara cisim olarak görülebilir. Güneş ışınlanmadığında, evren tamamen “soğuk” ve “siyah” bir alandır. Bu soğuk karanlık ortamda, nesnenin yaydığı tüm ısı tamamen emilir ve bu nedenle sıcak batma ortamı olarak da bilinir. Soğuk siyah ortamlar uzay araçları ve kapsül dışı uzay kıyafetlerinin termal özellikleri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir, uzay araçları ve kapsül dışı uzay kıyafetlerinin geliştirilmesi, ısıl tasarımı ve ısıl özelliklerinin gereksinimleri karşıladığını doğrulamak için simüle edilmiş soğuk siyah ortamlarda tam bir ısıl vakum ve ısıl denge testi yapmalıdır.

Uzay soğuk siyah ortamını simüle etmek için, genellikle alüminyum, bakır veya paslanmaz çelik malzemelerden yapılmış parçalar kullanılır, iç yüzeyleri yüksek emici oranlı özel bir siyah boya ile kaplanır ve sıvı azot parçanın içine aktarılır. Şu anda, dünyanın tüm uzay ülkeleri, sıvı azot olarak soğuk bir kaynak olarak uzay soğuk karanlık ortamını simüle etmek için bu sıcak çöküşü kullanmaktadır, çünkü sıcak analiz teorik hesaplama ve test veri analizi, 77K sıvı azot sıcaklığı ve 0,9'dan fazla emim oranı ile sıcak çöküşü kullanarak uzay soğuk karanlık ortamını simüle etmek için, simülasyon hatası sadece yaklaşık% 1'dir ve soğuk karanlık ortam simülasyon testinin gereksinimlerini Ayrıca, daha düşük sıcaklıkları takip etmek gereksiz ve teknik zorlukları ve simülasyon cihazlarına yapılan yatırımları önemli ölçüde artıracaktır.