太空中自動盛開的花朵,柔性太陽電池帆板已突破

在超級大國瞄準誰誰家的高科技企業(yè)和高科技研發(fā)機構(gòu),搞出一個“實名單”的初期,瀚海狼山(匈奴狼山)就說過:不入美弟實名單,自稱高科也枉然。超級大國的這個攻擊和制C的名單,更像是一種真正高技術(shù)企業(yè)和研發(fā)機構(gòu)的高端認證。因為只有超級大國認為這些企業(yè)研發(fā)的技術(shù)和生產(chǎn)的產(chǎn)品,真正威脅到了作為超級大國對他國的技術(shù)代差,這種稱霸根本的時候,他才認真的打壓你。這個名單,更像是一項門檻頗高的“光榮榜”。最近某H工大就被拉進了這個名單之中。有些大學(xué)號稱全球排名第幾,國內(nèi)是如何的超一流,但就是進不了超級大國的實名單。而像H工大等幾個大學(xué),日常并沒有那么張揚。卻被拉進了名單,說明超級大國是真有明白人。說到底,如果沒有十幾項甚至幾十項在全球領(lǐng)先的黑科技,
超級大國的評判人員還真看不上眼!早在去年年底,用長5火箭發(fā)射的實踐20衛(wèi)星,就集成了大量的高技術(shù)黑科技。狼山當時就談到過這個問題,實踐20是全球噸位最大的實用衛(wèi)星。本體高達10噸上下,有全球同步衛(wèi)星中面積最大的太陽帆板。而現(xiàn)在已經(jīng)是衛(wèi)星成功發(fā)射的5個月之后了。在上面順利完成實驗的一些黑科技,終于又有所披露。其中一項,就是柔性太陽電池帆板。說起大型太陽帆板,誰誰家在這方面可沒少吃虧。過去30年,有不止一顆價值在數(shù)億美元的通信衛(wèi)星栽在了這上面。因為對地球同步軌道的通信衛(wèi)星來說,主要就靠太陽帆板完全展開后提供穩(wěn)定的星上電力供應(yīng),衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)和下行信號發(fā)射全部靠這些電力進行。而衛(wèi)星在發(fā)射和變軌期間,內(nèi)部的化學(xué)電池只能維持幾十個小時,如果在這幾十個小時之內(nèi)。

星上的太陽帆板不能全部快速的展開,那么一旦星上的化學(xué)電池的電量用完,整個高價值的衛(wèi)星就全報廢了。而同步軌道通訊衛(wèi)星往往直接發(fā)射到遠地點3.6萬公里的大橢圓轉(zhuǎn)移軌道上。遠地點的高度太高,而近地點的速度又太快;即使有航天飛機,也無法在近地點將其捕獲維修,因為速度差太大根本無法靠近。而如果到了3萬公里以上的近圓形軌道才發(fā)現(xiàn)太陽帆板失效,則更是沒法搶救了。衛(wèi)星太陽帆板之所以容易展不開,是因為傳統(tǒng)的折疊太陽帆板本身太復(fù)雜。在展開過程中,首先要有火工品,也就是爆炸螺栓解鎖,然后不同板面的鉸鏈要足夠的潤滑,不能相互卡住;最后展開電機和驅(qū)動機構(gòu)要工作到位。這套復(fù)雜的系統(tǒng),任何一個小環(huán)節(jié)出了問題,就會導(dǎo)致帆板展開的失敗。而后果就是立即損失數(shù)億美元!由于太陽帆板要在太空展開,其環(huán)境溫度和太陽輻射和地表大相徑庭。

往往在地表試驗幾十次展開都沒問題的衛(wèi)星帆板,一到太空就不是他了。而柔性帆板則徹底拋棄了過去傳統(tǒng)的太陽帆板展開機構(gòu)。這種帆板的基材,是基于形狀記憶聚合物智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。和過去熟知的記憶金屬的原理也不同,可算是原創(chuàng)的新技術(shù)。在發(fā)射前不是折疊而是直接卷起來,占用星上更少。也不需要消耗能源和展開機構(gòu)。只需要按照時間程序釋放即可。這種帆板不但會用到誰誰家的同步衛(wèi)星上,還要用到火星探測上,可謂前景廣闊。