增強現實技術揭開中國空間站動能奧秘 強大「羽翼」正在這裡誕生……

2024年09月08日13:20:14 科學 9012

央視網消息:以天津作為誕生地的,還有空間站以及神舟飛船、天舟飛船所使用的太陽帆板,也就是我們在演播室看到的這些「大翅膀」,那麼這些太陽帆板有什麼過人之處呢?跟隨着空間站,我們一起飛越到天津的太陽帆板研製車間去看一看。

眼前朝您展翅而來的,就是剛才您在演播室看到的空間站的一個模型。今天我們在現場將通過增強現實技術,帶您來一起揭秘空間站的動能奧秘。

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有人把空間站比作是「三室兩廳還帶儲藏間」,那麼不僅滿足宇航員生活所需,同時還要支撐它搭載的天文、地理、醫學等實驗器材。動能由何而來?大家看到就是靠它的羽翼,我們專業的名詞叫做「新一代柔性太陽電池陣」,它是將太陽能轉化成電能。這樣強大的羽翼就是在中電科藍天公司生產出來的。2021年,天和核心艙成功發射,它的羽翼面積是78平方米,而1年多之後,它的「兄弟」問天實驗艙成功發射之後,雙翼打開之後實現了153平方米。

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我們在這裡給大家展示一個第三代柔性太陽電池陣的部分樣品,它的厚度僅有40微米,是用一種超輕的半導體材料製成的,而且還要嚴格地控制它上面塗層的厚度。我們做一個對比,這是第一代的剛性電池,大家看到新一代的電池柔軟程度更勝一籌,就是這樣一代又一代的技術更迭,讓我們的飛行器在太空當中能夠自由伸展。1平方米電池的重量僅為180g,相當於4個雞蛋這麼重。而且這個是第三代,比第一代已經實現了減重72%。在這裡我們要給大家介紹一下,因為在太空當中,每增加1公斤的重量,就意味着燃料消耗要多增加幾十甚至上百公斤,所以在空間站當中減重是必須的。

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那麼,這個小小的身體是如何蘊含著巨大的能量呢?首先就是電池的光電轉換率目前已經實現了32%,這個數字已經達到世界最先進的水平了。而且飛行器在軌的工作當中,還會遇到很多惡劣的條件,比如說強輻射、原子氧等等,而且每天還要經歷十幾次從零上80℃—零下110℃之間的溫度轉換,是什麼實現它的超長壽命呢?有一個關鍵點,就是這個電池可以自動地塗覆上一層保護層。我們也可以理解成遇到惡劣條件的時候,可以自動穿上一個「保護盔甲」,電池的壽命可以實現15年。

現在三艙組合之後,柔性太陽電池陣的發電面積已經實現了400平方米。通過我們的虛擬視角走入工作艙,大家知道問天實驗艙其實更多是承擔著生命科學技術的一些研究,所以除了生活起居之外,它還配備了很多個實驗機櫃,因此對於電能的消耗就更加巨大了。

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此時此刻還有無數的科研人員正在攻克着新的技術難題,正在研發著更新一代的柔性太陽電池陣。同時也和北京的科研院所合作,在京津冀協同發展大的政策指引之下,在朝着更大、更強勁、更持久的產品目標努力着。

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