【特稿】三款太陽翼「展翅」 遨遊太空能源自由

◆10月31日,民眾在海南文昌淇水灣沙灘觀看長征五號B遙四運載火箭點火升空。    中新社
◆10月31日,民眾在海南文昌淇水灣沙灘觀看長征五號B遙四運載火箭點火升空。 中新社

  隨着夢天實驗艙發射圓滿成功,中國空間站 T 字構型即將亮相。其中,大小不同的太陽翼就像是一雙雙翅膀,是空間站最有特點的標誌。據介紹,助力中國空間站遨遊太空的是三種不同的「翅膀」:神舟載人飛船採用剛性太陽翼,天舟貨運飛船採用半剛性太陽翼,核心艙和問天、夢天兩個實驗艙採用柔性太陽翼,三款不同的太陽電池翼覆蓋目前所有太陽翼的種類。其中,夢天的柔性太陽電池翼是中國航天迄今為止最大最複雜的太陽翼,也是空間站最複雜、難度最大的電產品之一。

  儘管造型風格迥然不同,但三款太陽翼獨具特色、各有所長,它們都是由航天科技集團八院研製的,撐起了中國空間站在軌運營的「能源擔當」。神舟飛船的剛性太陽翼結構為碳纖維蜂窩夾層結構,展開面積為24平方米,具備高剛度、高強度等優勢;且一次展開到位,飛船入軌後,剛性太陽翼可在十幾秒內實現快速展開,並滿足飛船的供電需求。

  如果將剛性太陽翼比喻為「乒乓球拍」,那麼半剛性太陽翼則是一支「網球拍」。半剛性太陽翼創造性地採用了玻璃纖維網狀結構,從而具備輕量化、高壓安全性、高承載性以及空間環境的強防護性,特別是對低軌空間環境中原子氧、等離子體的防護,極大體現了半剛性太陽翼所具備的長壽命優勢。半剛性太陽翼還曾用於天宮空間實驗室上,助力天宮一號實現了在軌7年的可靠運行。

  柔性太陽翼面積約700平米

  空間站上搭載的天文、地理、生物、醫學等各類科學儀器將陸續工作,同時航天員的日常生活也離不開能源,傳統的剛性、半剛性太陽電池翼因其體積、重量、功率等因素的限制無法滿足這一需求,而柔性翼體積小、展開面積大、功率重量比高,比如實驗艙柔性翼全部收攏後厚度只有18厘米,與一部手機的長度相當,僅為剛性太陽翼的1/8。

  隨着夢天艙的升空,中國空間站共配備2種規格6套大型柔性太陽翼。核心艙單個太陽翼展開面積67平方米,相當於一個標準單打羽毛球場的大小,可以提供9千瓦的電能。問天艙和夢天艙陸續成功發射,它們各配備2套plus版大型柔性太陽電池翼。待三艙組合後,柔性太陽翼面積約700平方米,可讓中國空間站徹底實現能源自由。 ◆香港文匯報記者 劉凝哲 北京報道