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【天舟十号在轨试验重大突破!400V电源首次上天,太空为何要升压?】 最近,中

【天舟十号在轨试验重大突破!400V电源首次上天,太空为何要升压?】

最近,中国航天又完成了一项可能影响未来大型航天器格局的试验。

由航天科技集团五院总体设计部牵头研制的“空间电源新体制与关键技术验证系统”,随天舟十号完成全部在轨试验,实现了400V母线新体制电源系统的国际首次在轨应用。系统经过两次专项测试,运行稳定,高压绝缘防护、柔性高压太阳电池阵、高压电源控制和固态配电等关键技术,都经受住了真实太空环境的检验。

所谓“母线”,可以理解为航天器内部输送电能的主干道。过去航天器规模不大,几十伏或上百伏的供电系统基本够用。但未来的月面科研站、太空数智基础设施、大功率通信载荷和电推进设备,耗电量可能达到数十千瓦甚至更高。继续采用较低电压供电,电流就会迅速增大,电缆不仅要做得更粗、更重,输电损耗和散热压力也会随之增加。

因为功率等于电压乘以电流,输送同样的功率,电压提高到原来的4倍,电流就能降至四分之一。若导线电阻不变,发热损耗理论上可降至原来的十六分之一。对每一克质量都十分宝贵的航天器来说,这意味着更轻的线缆、更高的供电效率,也能让太阳电池阵产生的电能更高效地送往各类设备。欧洲航天局(ESA)此前也指出,50至100千瓦级空间太阳电池阵,需要采用300V以上的高压母线,才能降低工作电流。

这次我国航天技术的重大突破,能在未来给我们的月面科研站和太空数智基础设施铺设一条高功率“电力主干道”。