柔性太阳翼试水 航天能源迭代
7月27日 ，柔性北京商报记者从银河航天获悉，太阳天银河航天灵犀03星堆叠压紧分离机构在轨分离成功 ，翼试源迭柔性太阳翼已展开 ，水航在轨运行顺利 。柔性据悉 ，太阳天这是翼试源迭我国首款使用柔性太阳翼的卫星 。柔性太阳翼是水航什么 ？会给我国航空航天发展带来哪些价值 ？北京商报记者就此对话了银河航天专业总师杨巧龙 。超薄“翅膀”银河航天灵犀03星颠覆了传统卫星设计思路和物理形态 ，柔性采用平板式、太阳天开敞的翼试源迭构型，将所有单机设备直接平铺外挂在卫星平板结构上 ，水航这样可以大幅节约空间 、柔性充分利用火箭的太阳天运载能力 。值得注意的翼试源迭是，为了更大程度减少体积 ，银河航天灵犀03星使用了柔性太阳翼 ，这也是我国首颗采用柔性太阳翼的卫星 ，此前我国只有在空间站上使用过这种技术 。杨巧龙告诉北京商报记者 ，银河航天灵犀03星采用的“柔性的翅膀”非常薄 ，单层柔性太阳板厚度仅1毫米左右 ，它可以像古代的“奏折”一样折叠 ，装在火箭里时为折叠状态 ，主体厚度仅为不到5厘米；在轨工作时，“翅膀”拉开长度约9米 ，宽度超过2.5米 。据悉，柔性基板可以大幅压缩太阳板的厚度，实现包络小、重量轻 、模块化的优点 ，同时柔性太阳翼的技术复杂度要明显高于刚性太阳翼。能源之选要想提高航天器的功能，能源保障首当其冲 。当前 ，卫星等航天器上的能源来源有三种 ：一是蓄电池 ，二是太阳能 ，三是核发电 。杨巧龙介绍 ，在早期对于航天器功能要求不高的阶段，通过蓄电池提供能源足够使用 。“今天 ，航天器的功能越来越强大 ，寿命越来越长 ，也就需要更多的能源 ，以最高效的氢氧燃料为例 ，满足2千瓦级别的卫星在轨工作三年需要燃料超过10吨 ，而2千瓦级卫星本身重量也就1吨左右 。同样 ，仅靠携带蓄电池更不能满足用电需求。因此 ，在轨获取能源最常用的方式是太阳能电池供电 。”早期使用体装式太阳电池阵进行供能 ，随着功率需求的不断提升，太阳电池阵的面积需求远超卫星星体表面面积 ，展开式太阳电池阵就成为必然选择 ，也就是给航天器提供能源的“翅膀” 。据杨巧龙介绍 ，通常来说 ，“翅膀”贴有半导体硅电池片或砷化镓电池片 ，可以把太阳光的光能转换成电能，持续地为航天器提供充足的能源 ，面积越大，功率越高 。在过去的60多年里 ，“翅膀”不断地随着需求牵引升级 ，当前 ，全球各大航天公司也纷纷开展“翅膀”的通用化和批产化工作 ，并加速各型柔性“翅膀”的研发。杨巧龙认为 ，未来航天器的“翅膀”将不仅可以为航天器提供充足的能源支持 ，还有望组成“空间太阳能电站” ，为全球提供真正取之不尽用之不竭的能源解决方案 ，是人类能想象到的能源利用形式最优解之一 ，“未来星际旅行和太空家园建设不再遥远”。加速迭代能源之外 ，加速卫星互联网建设也是柔性太阳翼的重要价值之一 。2020年4月 ，卫星互联网作为通信网络基础设施的代表之一，首次被纳入新基建信息基础设施的范畴 ，标志着卫星互联网建设已经上升为国家战略性工程 。根据英国科学新闻网站7月17日报道 ，大视野研究公司的一份报告显示 ，2022年，卫星互联网市场的规模为82.3亿美元 ，预计到2030年将达到225.7亿美元 。到这个十年末，全球卫星互联网用户数量将从2020年的4300万增至1.1亿 。此前 ，太空探索技术公司（SpaceX）创始人埃隆·马斯克和SpaceX带头创建了名为“星链”的高带宽卫星互联网服务 。截至2023年5月 ，“星链”系统涵盖了在近地轨道运行的4000多颗卫星并在全球拥有大约150万用户 。资料显示 ，尽管“星链”取得了成功 ，但它的市场份额仅为3.5%左右，预计未来的增长将由非洲 、亚洲 、拉丁美洲等地的发展中国家推动 。在我国 ，银河航天作为我国首个商业航天及卫星互联网领域的独角兽企业 ，柔性太阳翼的应用则将进一步助其加速低轨卫星星座建设。杨巧龙介绍 ，新型柔性太阳翼与平板堆叠式卫星完美契合 ，既满足了平板堆叠的包络需求 ，又让卫星在更加轻巧的同时保证大功率输出 ，更能大幅节约发射成本 ，提高卫星星座的组网效率 ，有助于加速卫星互联网部署 。“这种‘柔性翅膀’具有包络小、重量轻 、模块化等特点，更易于收纳，同样质量下面积更大 ，可以吸收更多太阳能 ，适合卫星大批量堆叠发射 ，对加速卫星互联网建设具有重要意义。”不过 ，虽然柔性太阳翼技术更为复杂，且相对而言更为先进，但并非适合于所有航天器。因此 ，银河航天也在积极开发各类刚性太阳翼产品 ，为小功率的卫星提供最优选择 。北京商报记者 金朝力 冉黎黎举报/反馈