在浩瀚的太空中航天器的平稳运行,离不开稳定而可靠的能源供应。目前驻扎在中国空间站的,太空三人组也正依赖着这一关键的电力支持。那么这些电力从何而来的呢?能否满足航天员的需求呢?在地球上我们可以依靠多种方式发电,在太空特殊的环境中,太阳能显然成为了最理想的选择。
空间站的能力支源
在太空探索的壮阔历程中,空间站的太阳翼充当着至关重要的角色。他们不断将太阳能转换为电能,为中国空间站提供了持续的“能量之源”。问天实验舱的太阳翼与天和核心舱的太阳翼一样,都属于柔性太阳能帆板。或者柔性太阳能电池阵列,这些太阳翼的展开长度超过55米。相当于半个足球场的长度。
每个单翼的展开面积达到110平方米,与一套三室一厅的房子面积一样大,配置的柔性砷化镓电池供电能力超过32千瓦;每天的发电量足以支撑一个普通的家庭一个半月的用电需求。这些用于空间站舱段的柔性太阳翼,其光电转换效率已经突破30%,远超传统太阳翼。当天和,问天,梦天三个舱段组合后,总发电面积400平方米。
能提供超过80千瓦的电能,为空间站注入强劲动力。对于太空飞行器而言,太阳翼在轨道上的成功展开,是发射任务成功的关键标志之一。问天实验舱装备的超大太阳翼,其功能犹如航天器上的一对强大“翅膀”,然而这对翅膀的展开与振动,可能影响航天器在核心舱对接时的控制精度与稳定性,因此采用了二次展开方案。
首先进行初次展开长度约6.5米,以减少对接时的震动影响,对接成功后再进行完全展开。这一过程仿佛鸟儿在树枝上休息合拢双翼,待到展翅高飞时再全力张开,问天实验舱太阳翼的“二次展开”方式全球首创。展现了创新的精彩,柔性太阳翼的独特设计结构,使其变得轻盈而灵巧,在发射过程中它们紧密收缩在舱内,类似于紧闭的手风琴。
单板厚度不足1毫米,薄如纸张。单位面积重量仅为传统太阳能电池阵列的一半,收拢体积可减至20%,刚性电池与柔性基板之间的力热匹配的难题,也得到了巧妙的解决。确保了太阳能电池阵列的安全性和可靠性,而且这些太阳能电池的寿命可以达到15年,从而确保空间站能够实现超长待机。
中国空间站太阳翼的发展,为空间站提供了稳定而强大的能源供应,见证了中国空间技术的重大进步,也让我们看到了对太空探索,无限可能的承诺。而这才是宇宙计划中的刚刚开始,中国科技一步一个脚印。未来我们技术的每一步突破,都将是引领全球的。因为只有我们还在太空继续研究,也只有我们才能实现人类的梦想。