七步展開 太陽蟬翼收放自如

  圖:科研人員對問天實驗艙進行測試。

正在太空中飛行的問天實驗艙,張開一對柔性太陽翼,猶如有了一雙翅膀。航天科技集團八院介紹,問天實驗艙配置有目前內地研製的最大面積可展收柔性太陽翼,單翼全展開狀態下長達27米,面積可達134平米。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。厚度不足1毫米問天實驗艙柔性太陽翼猶如一張能發電的「薄紙」,不僅繼承了天和核心艙柔性太陽電池翼的優點,更是青出於藍而勝於藍。

對於一般航天器來說,太陽翼的成功在軌展開是發射任務圓滿成功的重要標誌。問天艙太陽翼採用三維七步的動作,分二個階段展開,整個過程持續80分鐘。為何採用了全球首創的「二次展開」關鍵技術?據介紹,在問天與天和交會對接過程中,兩個數十噸級的航天器,以約7.9km/s的速度運動,需要精準控制它們的位置、速度、姿態才能保證可靠的對接,稍有偏差航天器就會發生碰撞。如果太陽電池翼完全展開,實驗艙就好比兩隻手各持一面巨大的帆,微小的抖動,都會導致實驗艙的速度、相對位置和飛行姿態的控制精度嚴重下降,控制難度指數級增加。

因此,航天科技集團八院團隊突破了「二次展開」的關鍵技術,在實驗艙發射後獨立飛行階段,柔性太陽電池翼首先展開一部分電池板以滿足實驗艙能量需求,可以降低飛行控制難度使得交會對接又穩又準。在對接完成後,再次完成全展開,建立完整的能源系統。