一种低温推进剂空间在轨挤压分离的热力学排气系统，包括低温推进剂贮箱，低温推进剂贮箱出口通过阀门与贮箱内挤压分离件中的带孔管道入口连接；贮箱的氦气入口通过阀门和氦气增压罐出口连接，贮箱的氦气出口通过阀门与真空环境相通；挤压分离件出口分成两股流，一股流进入通过管道进入低温推进剂贮箱内套管式换热器的内侧管，另一股流经节流阀后通过管道进入低温推进剂贮箱内套管式换热器的外侧管，第一股流体经第二股流体吸收热量后与喷射管路连接，本发明通过采用挤压分离和太空背景真空环境的利用来代替小型低温液体泵的功能，实现对空间在轨低温推进剂贮箱压力的有效管理，使控压系统变得更轻、更简单、更可靠。