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一种适应于空间核热推进系统的热控装置,包括低温绝热防护结构、低温贮氢罐、第一换热器、空间发电模块、辐射散热器和低温制冷机。低温绝热防护结构包覆于低温贮氢罐外围；低温贮氢罐内的工质氢一路直接进入核热反应堆,另一路对核热发动机喷管冷却后再进入核热反应堆；核热反应堆堆芯内的热量传递给第一换热器；第一换热器将堆芯余热传入空间发电模块；空间发电模块利用一部分热量进行发电,剩余热量传输给辐射散热器进行空间辐射散热；空间发电模块发电的电能控制低温制冷机制冷,保证低温贮氢罐内工质维持低温贮存状态。本发明既具有可靠性高(无运动部件)、传热散热效果好的优点,又具有结构简单、综合热管理的特点,具有极大的应用前景。