不懼遠征,揭秘天問二號小行星探測之旅的「能量底氣」

2025年05月29日16:00:19 科學 3240

不懼遠征,揭秘天問二號小行星探測之旅的「能量底氣」 - 天天要聞

點火升空。本文圖片均為 中國航天科技集團 供圖

5月29日1時31分,長征三號乙運載火箭在西昌衛星發射中心點火起飛,將天問二號探測器精準送入預定軌道,發射任務取得圓滿成功。天問二號任務計劃對小行星2016ho3進行探測、採樣並返回地球,此後對主帶彗星311p開展科學探測。

不懼遠征,揭秘天問二號小行星探測之旅的「能量底氣」 - 天天要聞

天問二號任務示意

澎湃新聞記者從中國航天科技集團八院(又稱上海航天技術研究院)獲悉,八院811所承擔了天問二號的一次電源分系統的研製任務。天問二號的能量供給具備兩大關鍵特點:高自主性和高可靠性。這就如同為一位即將遠行的探險家準備了充足且智能的行囊,確保其能夠應對旅途中的各種挑戰。

天問二號此程充滿了挑戰,它需要飛往遙遠的深空,為了確保充足的能量供給,天問二號在前往小行星的旅程中,其太陽電池翼時刻保持朝向太陽,以獲取充足的能量。但在漫長的星際旅行中,探測器與太陽的距離不斷變遠,接收到的太陽光強也會隨之減弱。

據八院介紹,為了擺脫環境特性對能量變化造成的影響,天問二號首次在我國深空探測領域創新性地應用了串聯型拓撲結構電源控制器。這項新技術賦予了探測器能源管理高度的自主性,它就像電源的「最強大腦」,能夠自主根據探測器上負載的實時需求,智能調節太陽電池翼的輸出功率,真正實現「用多少,取多少」的精準供電,保證探測器內部能量平衡。與以往的控制方式相比,這種高度自主的能源管理不僅顯著減少了控制器的發熱量,還為「寸土寸金」的深空探測器成功「瘦身」。

為了更好地助力探測器執行任務,天問二號提供了兩條獨立的供電母線:一條高壓母線專門為電推進系統供電,另一條低壓母線則負責其他負載平台的能量需求。八院研製團隊在方案設計、初樣研製和正樣生產階段,開展了大量的聯合試驗,不斷優化隔離技術和保護策略。

在天問二號的旅程中,太陽電池翼是主要的能量來源,負責將光能轉化為電能,源源不斷地為探測器供電。而鋰離子蓄電池也扮演著重要的角色,在探測器發射升空、軌道調整、中途修正以及關鍵的採樣等環節,將與太陽電池翼「輪流值班」,確保探測器每一個關鍵環節都能正常工作。

然而,對於太陽電池翼來說是「面朝太陽」的愜意旅程,對於鋰離子蓄電池來說卻是一場「熱辣滾燙」的考驗。

這是我國深空探測領域第一個需要應用超長壽命鋰離子蓄電池的型號。與以往不同的是,天問二號的鋰離子蓄電池在軌絕大部分時間都處於存儲狀態。在漫長的任務周期中,鋰離子蓄電池的充放電次數屈指可數。

為了確保蓄電池在使用周期里始終保持最佳性能,八院研製團隊選用了長壽命高可靠鋰離子蓄電池,該型電池已成功通過中國空間站等多個航天型號的「考核」。八院研製團隊開展了不同放電深度下的壽命試驗和不同高溫條件下的存儲試驗。

科學分類資訊推薦

面向環境感知的機器嗅覺系統——氣體檢測電子鼻及其模式識別技術與應用 | 博士後文庫 - 天天要聞

面向環境感知的機器嗅覺系統——氣體檢測電子鼻及其模式識別技術與應用 | 博士後文庫

機器人能夠像人類一樣對世界做出反應,離不開以感測器為基礎的環境感知系統,該系統通過應用各類感測器來模擬人類感覺,如視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等。人類的嗅覺系統主要由嗅覺受體、嗅球、大腦皮層等組成。嗅覺受體感受空氣中不同的氣味分子,經過初步處理後,傳到嗅球。嗅球是大腦皮質的一部分,視為嗅神經的終止核與嗅覺...
大模型棋力飛漲,還會解說圍棋,這條AGI之路可行! - 天天要聞

大模型棋力飛漲,還會解說圍棋,這條AGI之路可行!

棋類運動往往是人們了解人工智慧突破的窗口,比如近30年前的「深藍」計算機和近10年前的阿爾法狗(AlphaGO)。最近,上海人工智慧實驗室的科研團隊利用強化學習的方法,讓大模型從不會下棋到突破專業圍棋水平。據職業選手估算,目前這一名為「書生
當藝術設計遇見人工智慧 - 天天要聞

當藝術設計遇見人工智慧

作者:柳冠中(清華大學首批文科資深教授)在人類文明發展的歷史長河中,工業革命無疑是一個重要的轉折點。它不僅徹底改變了人類的生產方式,更重塑了我們的思維模式和價值觀念。今天,當我們站在人工智慧技術革命的門檻上,「人工智慧藝術設計新邏輯」叢書的
萬物和美,這生命圖景如此靈動 - 天天要聞

萬物和美,這生命圖景如此靈動

【美麗中國大寫意】編者按:晨曦中的海南長臂猿啼破雨林,山林間的豹貓輕盈跳躍,紅外相機記錄下野生大熊貓母子同框,野生江豚躍出水面、與浪花共舞……這些靈動的生命圖景,正是我國生物多樣性保護的鮮活註腳。5月22日是第25個國際生物多樣性日,主題為
銀河系內發現不明物體同時發射X射線和無線電波 - 天天要聞

銀河系內發現不明物體同時發射X射線和無線電波

一個國際研究小組發現了一個前所未有的宇宙異常現象。該物體位於我們銀河系內,距離我們約15000光年,它同時發射無線電波和X射線。這顆天體被命名為ASKAP J1832- 0911,最初是由天文學家利用位於澳大利亞的射電望遠鏡——澳大利亞平方
超10萬人同台競爭!武漢三名高職生拿下全球一等獎 - 天天要聞

超10萬人同台競爭!武漢三名高職生拿下全球一等獎

「在全球10萬參賽者的激烈角逐中,我們最終拿到一等獎,心情無比激動!」5月28日,武漢軟體工程職業學院計算機學院的大三學生陳家明在接受長江雲新聞記者採訪時,仍難掩興奮之情。在剛剛落幕的第九屆華為ICT大賽全球總決賽中,他與隊友侯昆朋、吳暢共同斬獲實踐賽網路賽道全球總決賽一等獎。華為ICT大賽分為實踐賽、創新賽...
長征三號點火升空,送天問二號探測器精準入軌 - 天天要聞

長征三號點火升空,送天問二號探測器精準入軌

美國一門心思,想把單極霸權搬到外太空,但從現實情況而言,這簡直是難如登天,尤其是在中國航天技術快速崛起的背景下。 (天問二號探測器的發射任務,於5月29日在西昌衛星發射中心成功執行) ....
疑似新款極氪007實車曝光 延續極氪007 GT設計語言 - 天天要聞

疑似新款極氪007實車曝光 延續極氪007 GT設計語言

近日,一組疑似新款極氪007的實車圖在網路上曝光。新車外觀沿用家族中極氪007 GT的設計語言,車漆顏色更艷麗,預計會在今年三季度上市。外觀方面,此次曝光的實車圖,只展示新款極氪007的車頭部分。新車的前包圍造型幾乎是極氪007 GT的翻版,繼續配備互動式貫穿燈組,風擋玻璃頂部配備了激光雷達。新車輪轂的樣式有所改變,...