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行业动态
天和核心舱升空!光伏为“翼”,电力系统就靠它了!
光伏助力中国空间站“天和核心舱”升空!
2021年4月29日11时许,搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空,随着天和核心舱与火箭成功分离,进入预定轨道,之后太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常,发射任务取得圆满成功。
在天和核心舱进入预定轨道后,又一次出现了太阳能发电的身影。太阳能发电为何受到航天领域的青睐?
飞船、卫星等航天器在太空中飞行主要依靠电池提供动力,而这个电力供给主要来自太阳能电池帆翼。作为动力来源,几块高效太阳能电池板的存在是航天器维持正常运转的基础。
第一,太阳向外的辐射保证了整个太阳系的能量来源,使得整个太阳系不再是一片黑暗,太阳能也随之成为了取之不尽用之不竭的能源。航天器从地球发射,再到固定的轨道,需要庞大的能量,但是其所携带的燃料是有限的,要完成探测任务,其就必须要就地采取能源,而无处不在的太阳能就是最好的能源来源。也就是说,太阳能无处不在的特性,以及光伏发电板将太阳能转化为电能的能力,共同保证了航天器在外太空的能量来源。
第二,在外太空有可能遇到各种恶劣的环境,而光伏发电板却有着及其稳定的性能和质量。在国内,一般的光伏电站使用寿命已经可以达到25-30年。何况是运用在航空航天中的高效光伏电池板,其质量和性能必然有更大的保障。
所以,光伏发电能在航空航天中得到广泛应用,绝不是偶然。
光伏为航空航天事业保驾护航
回看过往,太阳能发电在太空发展进程中担当重要角色,天宫二号、天舟一号、嫦娥工程、北斗卫星……近几十年,中国人探索宇宙的步伐迈得更快、更远,而太阳能发电也持续为中国的航天事业贡献力量!
天宫二号:太阳翼(光伏系统)展宽约18.4米
2016年9月15日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭将“天宫二号”空间实验室发射升空。据悉,“天宫二号”是我国第一个真正意义上的太空实验室,采用实验舱和资源舱两舱构型,全长10.4米,最大直径3.35米,重8.6吨,太阳翼(光伏系统)展宽约18.4米。
天舟一号:太阳翼系统转化效率可达30%以上
2017年4月20日,我国长征七号遥二运载火箭搭载“天舟一号”货运飞船成功点火发射!“天舟一号”有一对太阳翼,其作用是将太阳能转化为电能,为飞船提供能量。在白天展开太阳翼吸收光能,转化为电能储存起来;在月夜零下100多摄氏度时,收起太阳翼,将储存的电能转化为内能,防止设备被冻坏。而太阳翼上的帆板由使用太阳能光伏发电技术的砷化镓制成,系统转化效率可达30%以上。
嫦娥四号:光伏“翅膀”备受关注!
2018年12月8日,搭载“嫦娥四号”探测器的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心顺利升空,其光伏“翅膀”也备受关注。“嫦娥四号”探测器在外太空以太阳能为能源来源,光伏发电板犹如它的双翼,承载着中国人民的期望、向往和骄傲,为“嫦娥四号”提供充沛动力。
长征五号B运载火箭:采用太阳电池翼发电、锂电池储能的光伏供电系统
2020年5月5日,长征五号B运载火箭在文昌航天发射场成功将载人飞船的试验船和充气式的货物返回舱实验舱送进太空轨道。长征五号B的成功首飞正式拉开了我国建立空间站的序幕。“新巴士”采用太阳电池翼发电、锂电池储能的光伏供电系统。除此之外,“新巴士”还拥有单组元无毒发动机、高转换效率太阳电池、TTE高速通信网、分布式一体化电子系统、多终端综合人机交互系统等一系列“黑科技”产品,使“新巴士”综合性能得到全面跃升。
北斗系统:太阳电池阵是卫星的唯一供电能源
2020年6月23日,北斗三号最后一颗组网卫星顺利升空,标志着我国提前半年完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署目标。据了解,在北斗三号组网卫星研制过程中,以中轨道卫星为例,配置了双太阳电池翼、双蓄电池组、均衡器和电源控制器。其中太阳电池阵是卫星的唯一供电能源,蓄电池组是卫星储能装置。
天问一号采用能适应火星环境的三结砷化太阳能电池阵列
2020年7月23日,中国第一个火星探测任务“天问一号”探测器,在海南文昌成功发射升空。“天问一号”探测器由轨道器、着陆器、巡视器三个部分组成,其中巡视器心脏使用的是太阳能电池板供电方式,采用能适应火星环境的三结砷化太阳能电池阵列,这个技术是我国最先进的实用性太阳能电池阵列。为了完成为期90天的巡视探索任务,“天问一号”装有4块太阳能电池板,给火星车提供充足的能量供应和储备。
相信随着航天技术发展,在深空探测领域,光伏发电技术将起到更为重要的作用,也将迎来更为广阔的发展前景。
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