在极端条件如宇宙空间中，传热面临的主要挑战包括真空中的热传导和对流几乎不存在，辐射成为主要传热方式；环境温度极低或极高温差大；存在宇宙射线、高能粒子等辐射环境；机械系统需要长时间运行且难以维护。解决这些问题的方案有：

1. 应用高效的辐射传热技术：例如使用高辐射效率的涂层材料，提高热源与散热面的辐射换热效率，优化散热系统的设计，以适应低温或需进行有效散热的环境。

2. 多层绝热技术（MLI）：由多层反射材料和低导热率的隔离材料交替组成的绝热结构，能有效阻止辐射传热和任何形式的传导传热，广泛应用于卫星、航天器等的温度控制。

3. 热管技术的应用：热管是一种高效的传热元件，能在极小的温度差下传输大量热量。在太空应用中，热管不仅可以快速有效地传输热量，而且还可以通过改变其内部结构（如采用毛细管结构），适应不同工作温度范围，满足特殊工作环境的需求。

4. 两相流体循环系统：对于需要大量散热的设备，可以采用两相流体循环系统，通过泵送循环工质实现热量的远距离传输，同时利用工质相变释放大量潜热，提高系统整体的热效率。

5. 主动温控系统：结合传感器网络和智能控制算法，根据环境温度变化自动调节系统的加热或降温机制，以保持设备工作在理想温度范围内。

6. 材料科学的进步：开发具有更高耐温性、低密度、高强度特性的新材料，如碳纤维增强复合材料、特种合金等，用于制造关键部件，提高整个系统的耐热性和生存能力。

7. 热环境仿真与测试：利用先进的热仿真软件对复杂空间环境下的传热过程进行仿真，预测可能遇到的问题，并通过地面模拟试验验证设计方案的可行性，确保设计方案能够有效应对真实环境中的挑战。

综上所述，通过综合运用上述技术和方法，可以有效地解决宇宙空间中传热面临的挑战，为航天器的热设计提供技术支持。