中新網上海6月5日電 題:一船被遮八方支“源” 神舟十四號面臨“史上最復雜”遮擋
作者 鄭瑩瑩 馬帥莎 繆新培
6月5日,載有3名航天員的神舟十四號載人飛船在中國酒泉衛星發射中心成功發射。“神舟十四號”將面臨“史上最復雜”遮擋情況,其6個月的能源供給如何保證?
“史上最復雜” 最多依次被5個飛行器遮擋
“神舟十四號”即將面臨的遮擋情況堪稱“史上最復雜”。與“神舟十二號”“神舟十三號”兩位“前輩”不同,神舟十四號在執行任務期間,將經歷“空間站轉入三艙組合體飛行模式、完成空間站建造”這一重大歷史過程。但這整個過程對“神舟十四號”的供電系統不太“友好”,將令它經歷一場前所未有的遮擋歷程。
中國航天科技集團八院(簡稱:八院)811所神舟飛船電源分系統主任設計師鐘丹華介紹,空間站建造過程將先后經歷一字構型、L型構型和T型構型。有實驗艙加入的一字構型在慣性飛行下,將帶來更長周期的全遮擋,最長可達19天。隨著新成員的陸續加入、空間站組合體變軌或姿態調整等一系列飛行事件發生,遮擋的情況將更加復雜。
“L型構型和T型構型下,已不僅僅是單一的全遮擋,長期繞飛地球的每一圈光照區內,‘神舟十四號’僅有兩三個很短的時間段能接收較好的光照,隨著太陽高度角的周期變化,還會出現一側太陽翼被全遮擋、另一側復雜遮擋的情況。”他說。
他表示,在軌運行期間,最復雜的時候,停靠在徑向對接口的“神舟十四號”將依次被5個飛行器遮擋,太陽帆板發電將受到組合體遮擋的較大影響。
6月5日,神舟十四號載人飛船在中國酒泉衛星發射中心發射。圖為推進艙管路。 莊嘉靖 攝一船被遮 八方支“源”
在“暗影相隨”時,中國空間站“大家庭”成員開始互幫互助。遮擋期間,在“神舟十四號”運行前期,天和核心艙即使供電能力有限,也“慷慨解囊”,通過“借用”天舟四號貨運飛船部分能量,聯手為“神舟十四號”并網供電;待到運行中后期,實驗艙順利到崗,空間站三艙順利“會師”,面對日趨復雜的遮擋情況,實現“能量自由”的空間站便獨自承擔起為“神舟十四號”并網供電的任務。
八院811所研制人員制定了多種措施,來解決復雜遮擋給飛船供需平衡帶來的難題。針對長周期全遮擋、復雜間隔遮擋和局部單側遮擋等各種情況,研制團隊在地面開展能量平衡仿真分析和試驗驗證,充分驗證了太陽電池翼、儲能蓄電池和充電控制措施能夠適應工作條件的復雜變化。
另外,八院811所研制團隊通過與飛船總體共同協作,制定了電源分系統動態在軌維護管理機制。在一些特殊情況,如“神舟十四號”每月一次開機巡檢的用電“高峰期”,以及空間站組合體構型變化、變軌和調整姿態等“大動作”發生時,“神舟十四號”還會再次提前開展遮擋復核和能量平衡預計,及時向空間站發出并網供電的請求。
“神舟十四號”在地面長期待命儲存,考慮到太空環境復雜,研制人員此番還為電源分系統再上了一份“保險”——一對新的太陽電池翼,讓“神舟”添“翼”。(完)