问天实验舱就位后，张开了它宽大的双翼遨游天际。那么，问天实验舱的这双“大翅膀”究竟有何过人之处？本篇，带你了解空间站组合体是如何做到鲲鹏展翅，迎光翱翔的。

问天实验舱的这对“大翅膀”，也就是问天实验舱太阳翼，它与天和核心舱太阳翼一样，都是柔性太阳能帆板，也叫柔性太阳电池阵。这双“大翅膀”能够将太阳能转化为电能，是航天器执行任务时必不可少的“能量之源”。

(资料图片)

技术升级！供电能力Max

问天实验舱太阳翼翼展超过55米，堪比半个足球场。单翼展开面积可达110平方米，相当于一套三室一厅的公寓。太阳翼配置的柔性三结砷化镓电池，供电能力在32kW以上，一天的发电量足够一个普通家庭使用一个半月。无论是展开面积还是供电能力，这对“大翅膀”都达到了天和核心舱太阳翼的两倍之多。

此前，神舟系列载人飞船采用了第一代刚性太阳电池阵技术，天舟系列货运飞船采用了第二代半刚性模块化太阳电池阵技术，空间站各舱段采用的是第三代柔性太阳电池阵技术。其中，天和核心舱是我国对柔性太阳翼的首次应用，而这次，这项技术在问天实验舱的应用中又有了崭新突破。

二次展开！防振技术Max

有了这对“大翅膀”，问天实验舱与天和核心舱的对接就好像“放着风筝开车”，危险程度直线飙升。这是因为在对接过程中，太阳翼的振动会影响航天器的控制精度和稳定度。为了尽量避免产生自激振荡等现象干扰对接，问天实验舱太阳翼采用了二次展开方案，初次展开长度约为6.5米，与天和核心舱前向对接后再二次完全展开。同时，使用结构滤波器并利用脉宽调制对太阳翼的振动进行控制，以“四两拨千斤”的方式，尽可能地减少柔性太阳翼振动对交会对接任务的影响，让空间站组合体可以在太空中“平稳翱翔”。

柔性太阳翼的展开过程不同于传统的刚性、半刚性太阳翼：首先，柔性太阳翼通过火工品爆炸进行解锁，将紧压在舱臂上的太阳翼抬升并侧展；随后，将捆绑太阳翼的“绳子”松开，即“约束释放”；最后，通过电机的控制将太阳翼慢慢向外伸展。这个过程仿佛是在“拧螺丝”，最终使太阳翼完全展开。

对日定向！能量收集Max

为了尽可能多地吸收太阳能，问天实验舱的这对“大翅膀”还需要像向日葵一样对日定向。但是，想要驱动起这两副柔性太阳翼在太空中流畅“划圈”，让它们可以全天候接收到来自太阳光的照射，并非易事。为此，实验舱上设置了对日定向装置，它能够带动太阳翼持续旋转、稳定对日。

太阳翼采用了双轴控制，在舱体姿态不做调整的情况下，可以随时调整朝向。在太空中运行时，问天实验舱的这对太阳翼能以最佳角度面向太阳，避免飞行过程中被其他舱段遮挡阳光。空间站在轨建造完成后，天和核心舱的一个太阳帆板将转移到问天实验舱资源舱的尾部。届时，问天实验舱将成为名副其实的“主发电站”，为组合体源源不断地供电送能。

问天实验舱太阳翼还有哪些特点和技术突破？我们具体来了解下

太空发电站 能量爆表

问天实验舱的两扇“大翅膀”上，铺有许多深色玻璃般的“小镜”。每一个“小镜”宛如一座太空发电站，经串联、并联后组成太阳电池阵，能够产生较高的电压和较大的电流，为航天器源源不断提供能量。空间站舱段的柔性太阳翼光电转换效率突破了30%，这一优异性能令传统太阳翼望尘莫及。天和、问天、梦天三舱组合后，太阳电池阵总发电面积将接近400m2，可提供超过80kW的电能，为航天器注入的能量将再创新高。

轻盈灵巧 伸缩自如

独特的设计结构让柔性太阳翼变得轻盈灵巧。在发射过程中，柔性太阳翼起初宛如合拢的手风琴紧紧收缩于舱内，单板厚度不足1mm，可谓薄如纸张，且单位面积重量仅为传统太阳电池阵的一半。在相同发电能力下，柔性太阳翼的收拢体积可降低为传统太阳电池阵的20%。

为保证柔性太阳翼结构稳定、伸缩自如，针对太阳翼面对面加压收拢的发射段力学环境要求，柔性太阳翼将原本“立体”的元器件“压”成平面，有效保证了太阳翼表面平整度。在轨展开时，太阳翼“舒展筋骨”，缓缓向两侧展开，宛如被拉开的手风琴，在太空中奏响航天人的美妙乐章。

薄如蝉翼 身披“铠甲”

为解决长寿命空间环境适应性难题，柔性基板以“丝网印刷”基本原理为启发研制自动化设备，精确控制压力、角度、速度等参数，实现柔性基板防护涂层自动均匀涂覆。顺利通过大剂量原子氧、高低温、紫外等环境考核试验后，为产品披上“防护铠甲”，有效地解决了空间站工程技术瓶颈问题。

超长待机历经考验

为延长空间站在轨寿命，研制团队运用多重防护手段持续对柔性太阳翼进行评价试验。最终，在问天实验舱发射前完成全部试验，验证太阳电池寿命可提升至15年，确保空间站运行寿命实现“超长待机”。

空间站柔性太阳翼用于天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱的在轨运行，是柔性三结砷化镓太阳电池阵技术在我国航天工程领域的首次应用，标志着我国太阳电池阵技术的再一次跃升。

来源/中国航天载人航天工程官方微信公众号

编辑/杨斯爽

审核/杨洁

监制/徐春梅

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