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18所:首次应用!第三代柔性太阳电池阵 打造航天 飞行器的巨能“翅膀”
来源:新闻中心
发布时间:2021年04月29日 编辑:王雪姣

  目前,我国载人航天工程已全面转入空间站在轨建造任务阶段,在空间站关键技术验证和建造阶段,总共实施空间站核心舱、实验舱、载人飞船以及货运飞船等11次发射任务,中国电科18所的科研人员为这11次发射任务的航天器量身定制了它们的“翅膀”——太阳电池阵。

  太阳电池阵主要负责在光照期间发电,将接收到的太阳光转变为电能,从而为航天器各分系统和有效载荷提供电能,并向蓄电池组提供充电服务,是航天器在轨的唯一能量来源,也是决定任务成败和在轨工作寿命的核心单机。

  4月29日发射的空间站核心舱,18所研制了柔性三结砷化镓太阳电池阵,这也是该技术在我国航天工程领域的首次应用。“柔性太阳电池阵是第三代太阳电池阵技术,历数过往的重要发射任务,从神舟系列载人飞船采用的第一代刚性太阳电池阵技术,到天舟系列货运飞船采用的第二代半刚性模块化太阳电池阵技术,再到这次空间站任务配备的第三代柔性太阳电池阵,我国太阳电池阵技术也在不断跃升。”据中国电科专家介绍,此次发射采用的柔性三结砷化镓太阳电池阵技术,是在我国航天工程领域的首次应用。该型太阳电池阵具有输出功率大、重量轻、收藏体积小、在轨寿命长、可重复展收等诸多技术特点。

  据介绍,该型太阳电池阵具有三大优势:一是轻型超薄可展收。在空间站发射阶段,每块太阳电池板宛如古代奏章,相互折叠紧贴收拢压紧于收藏箱内。其单板厚度不足1mm,单位面积重量仅为传统太阳电池阵的50%,相较于传统太阳电池阵,柔性太阳电池阵的发电能力可提高1倍,而收拢体积则减少了20%,大幅扩大了空间站各舱段的有效空间,提升了安装载荷能力,满足空间站各项科学试验需求;二是能量“爆表”寿命长。此次选用的太阳电池阵体积虽小,光电转换效率达到世界先进水平,远高于传统的太阳电池阵。相比之前载人航天任务最长2年的设计寿命来说,空间站的在轨运行时间需要提升至15年,这意味着柔性太阳电池阵将克服太空中的苛刻条件,让核心舱的在轨运行寿命大大延长。三是技术指标自主可控。为满足发射需求,中国电科突破了数十项关键技术,目前,太阳电池光电转换效率、太阳电池阵输出功率、设计寿命等各项性能指标均达到国际先进水平,全部技术均实现自主可控。

  此外,在空间站、载人飞船以及货运飞船上,18所分别采用了三代太阳电池阵技术,充分展现了我国载人航天工程立足自主发展、引领科技创新的精神。

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