太空的无气真空是卫星可以同时热和冷的地方，其中一部分在阳光下，其余部分在阴凉处。因此，热工程师努力工作，以尽量减少卫星体内的极端温度，因为热量积聚可能导致零件不对准甚至屈曲。
在高度绝缘的真空条件下，另一个不良后果是卫星表面积聚电荷，最终可能导致破坏性或破坏性的放电事件。
坚固而轻巧的复合材料正日益取代卫星上的传统金属部件，但这些基于聚合物的材料具有较低的导热性和导电性，加剧了这些问题。
传统上，为了避免这种影响，任务设计师插入专用的导热基础设施，如热带和管道，而卫星周围区域的金属接地条提供导电路径。
应用石墨烯纳米树脂
作为一项补充策略，Adamant Composites监督了欧洲航天局的一个项目，该项目在“纳米启用”的基础上将石墨烯和其他2D材料添加到用于制造卫星面板的预浸料复合材料中，以及用于嵌入嵌件以将结构部件连接在一起和/或粘合机载电子设备的树脂中。
该项目得到了欧洲航天局的一般支持技术计划（GSTP）的支持，该计划为太空和开放市场准备了有前途的技术，由帕特雷大学应用力学实验室在材料层面进行测试，在德国进行了超越重力，进行了小组级认证。
碳纤维面板
Adamant Composites商业总监Athanasios Baltopoulos解释说：“我们的想法是利用纳米技术来修改这些结构复合材料，以提高其热性能和电性能。我们在之前的活动中已经证明了空间的概念。
Adamant Composites公司材料与工艺工程师尼古拉斯·布拉萨基斯（Nicolas Blasakis）补充道：“我们已经知道它在原则上是有效的，所以这不是一项基础研究。范围更倾向于使产品成熟并验证它可以在适当的工业环境中工作。
正在进行振动测试
该项目首先表征所涉及的材料和工艺的稳定性，然后鉴定由此产生的空间组件 – 这涉及在代表性的机械和热环境中进行硬件演示。
制造了两个0.5 x 1 m的碳纤维增强聚合物（CFRP）夹层板进行测试：一个使用传统材料，另一个使用纳米等效物。在它们和测试适配器上组装了适当的质量假人，两个面板都受到振动和热循环的影响，模拟相关的环境条件。进行了“锤子测试”和激光跟踪等其他检查，以确认它们符合设定的要求。
正在进行热真空测试
为了进一步揭示使用纳米材料的热优势，开发了一个专用的较小尺寸工程模型，其中使用定制螺钉将热量注入面板的标准嵌件中，并研究其在真空和变化环境温度下的传播。X射线层析成像在树脂应用过程的均匀性方面对灌封质量有了额外的了解。
在树脂材料中添加石墨烯使其导电性提高了几个数量级，同时将其导热性提高了三倍并保持其结构性能。同时，CFRP在复合材料通过厚度方向的导热系数提高了25%。在面板级别上，这些可以显着抑制温差，从而将热梯度降低一半。
Baltopoulos博士指出：“最重要的是确认该技术在工业化步骤之后运行良好，它可以支持一个真正的批量项目，并且我们准备走得更远。如果我们要将这些纳米使能技术用于实际任务，那么我们可以通过设计去除多余的热和导电部件来减少质量和更好地控制。
研究结果还验证了该公司用传统和纳米材料制造卫星面板的能力，代表了希腊的新型工业能力，这将使Adamant Composites能够探索参与未来欧洲和/或国家小型卫星任务的选择。
作为下一个技术步骤，该公司计划研究如何将纳米材料与更典型的热元素相结合，以增强性能，例如散热器和热管。
纳米预浸料面板的中试生产线
欧空局项目技术官员Benoit Bonvoisin评论说：“纳米使能的想法使我们有机会定制复合材料。这对其他应用来说也听起来很有希望，例如增强CFRP的安全’消亡性’——确保它们在大气再入过程中燃烧，以防止对地面上的人或财产造成任何危险。
“与欧空局在这个项目上的合作带来了许多好处，”布拉萨基斯先生补充道。“就市场知识而言，ESA任务代表了这些发展的潜在最终客户，因此我们一直在获得有用的观点。而且，除了ESA技术官员及其工程师的支持外，我们还根据需要获得一些用于材料测试的专业设备。
“ESA的指导意味着我们可以与合适的人联系来回答我们的问题，了解我们正在建立的流程如何与行业要求保持一致，这在像我们这样的年轻公司的发展过程中被证明是非常有用的。
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