中国空间站的背地,有一个怎么的“太空电站”?

原题目:中国空间站的背地,有一个怎么的“太空电站”?

现在,天和核心舱胜利发射,让中国人在太空有个家的欲望从幻想照进事实。家的畸形经营离不开电。中国空间站的当面,有一个怎样的“太空电站”在提供源源一直的能量?负责空间站电源分系统抓总研制的中国航天科技团体八院 811 所揭开了“太空电站”的神秘。

天和核心舱是将来空间站的指挥把持核心。航天员的生活起居要在这里进行,并将在此发展必定的空间迷信实验和技巧实验。为了让航天员在太空中的长期生活可能更加舒服,核心舱提供了约 50 破方米的空间供航天员工作生活。除了进级睡眠区,还新增了专门的卫生区和活动区。此外,核心舱内还可以衔接 WIFI 上网。

假如说之前航天员生涯过的“天宫二号”飞翔器是“一房一厅”简装,那这次发射的天和核心舱就是“三房两厅加蕴藏间”的奢华装修了。如斯宏大的系统,用电需求也是 “天宫二号”的近三倍,须要强有力的电力保障。

太空中,核心舱独一的能量来源,就是太阳能。因而天和核心舱配有两对大面积的太阳电池翼,单翼面积可到达 67 平方米。其在光照区将太阳能转化为电能,供整舱应用,同时为蓄电池贮存能量,以便核心舱飞至阴影区时使用。这两组太阳电池翼在初期发电才能超过 18000 瓦,远远超过了国内之前任何一个航天器。

“天宫二号”的太阳电池翼单翼翼展只有 3 米,天跟核心舱的电池翼单翼开展增添到了 12.6 米。运载火箭的装载空间有限,研制职员在海内首次运用了多维多步展开的柔性太阳电池翼,奇妙 地解决了这一问题。得益于高效光电转换效力的三结砷化镓 太阳电池的利用,它们与高比能锂离子蓄电池一起,形成了强盛的电源体系,为空间站供给牢靠、充分的不间断发电。

中心舱太阳电池翼的另一个特别功能,是其在轨期间能够整翼拆卸、转移。斟酌到后续空间站组建实现后对核心舱太阳电池翼造成的遮挡,从而影响发电,这两个太阳电池翼可由航天员与机械臂配合,实现舱外拆卸、转移,装置于后续发射的试验舱尾部桁架上,并在轨从新组建供电通道,实现了在轨能源拓展的功效。

空间站长期在轨稳固运行,航天员长期驻留,站内保险是最要害的问题。在空间站运行到太阳无奈照耀的暗影区时,锂离子蓄电池负责为全部舱体供电。电池的平安性如何保障?

811 所研制人员经由长期攻关,找到懂得决措施。他们设计出了一种满意空间站运行需要的长命命大容量高安全锂离子蓄电池。该电池采取陶瓷隔阂, 具备良好的防内短路后果,同时在电池组内应用阻燃资料,避免电池高温引发焚烧。

据悉,空间站核心舱共有 6 组锂离子蓄电池,每组有 66 个单体电池。811 所研制人员还设计出了一套智能化的锂电治理系统,实现高精度、高可靠、高安全的锂电充电节制。电池充电时启用三级维护机制,并实行温度监测,当充电温度高于设定安全温度值 时,即时结束对该蓄电池充电。

空间站在长达10年以上的在轨运行进程中,航天员需定 期对锂电进行在轨调换。如何在不影响空间站的正常供电情形下确保航天员的操作安全?研制人员为锂电更换操作上了“双保险”。核心舱有两个功率通道,当其中一个通道需要更换电池时,由另一个通道作为主力供电。每个功率通道中,任意一个机组中电池需要改换时,本机组断电,残余两个机组可以保证本通道正常供电。

此外,研制人员在锂离子蓄电池模块中还安装了两个并联的分段开关,通过将电池组的电压下降到人体的安全电压范畴,知足人体的 36 伏安全电压请求,掩护了航天员开展在轨维修时的人身安全。

起源:北京日报