天天速讯：我国最大面积柔性太阳翼亮相空间站

中青报·中青网记者 邱晨辉

7月25日，“问天”实验舱成功牵手“天和”核心舱。这是我国两个20吨级航天器首次在轨实现交会对接，也是中国空间站有航天员在轨驻留期间首次进行空间交会对接。

如果此刻你有一个天文望远镜，请把它的镜头对准太空中的中国空间站，你可能会看到两大两小橙色的光影。这四道橙色的光便是空间站天和核心舱、问天实验舱的两对大型柔性太阳电池翼。该电池翼由中国航天科技集团第八研究院抓总研制，是我国空间站不折不扣的“能量源泉”。

【资料图】

问天实验舱模拟图。中国航天科技集团五院供图

2021年4月29日发射的空间站天和核心舱应用了中国首款大型柔性太阳电池翼，展开面积达67平方米，相当于一个标准单打羽毛球场大小。如今，这一面积纪录被问天实验舱刷新，它配置了2个单翼展开面积超100平方米的“翅膀”，功率高达18千瓦，4个这样的太阳翼能提供空间站建成后三舱组合体80%的能量。

航天八院专家介绍，由于太阳翼是个大块头，设计师在粘贴太阳能电池片的太阳翼基板上采用了超薄型轻质复合材料，并对用来防护空间环境的胶层涂覆厚度进行严格控制，以降低其体重。太阳翼全部收拢后厚度只有18厘米，与一部手机的长度相当，仅为刚性太阳翼的八分之一。

与核心舱太阳翼相比，问天实验舱太阳翼还实现了轴向和径向双自由度的对日定向，能始终以“向日葵”的姿势朝向太阳。

根据中国空间站的T字构型，核心舱处于T字一“竖”的位置，问天实验舱和后续的梦天实验舱共同构成T字一“横”。此次问天实验舱成功发射后先在“竖”的方向与核心舱进行交会对接形成I字组合体，此时太阳与组合体处于同一方位，太阳翼只需几天轴向转动一个角度，确保阳光垂直入射太阳电池片。

后续，按照任务进程，问天实验舱将转动到核心舱侧面，形成“L字”构型，随着组合体在圆形轨道运行，实验舱相对太阳的位置一直在变动，为了最大范围接受阳光入射，太阳翼每天需要在径向转动十几圈，这对于又大又薄的太阳翼来说，又是一大考验。

八院专家表示，2个太阳翼总面积超过200平方米，厚度只有0.7毫米，薄如蝉翼。控制如此规模的太阳翼，如同在太空中舞动两面柔软巨大的丝绸扇，任何风吹草动都能让它晃悠摆动。除了驱动装置，太阳翼上配置了张紧机构，外表看是一根简单的钢丝绳，实际是一套恒力弹簧绳索系统，可通过不断伸缩保证太阳翼的足够刚度和姿态控制。

减体重、减体积，不减功能和能量。问天实验舱在轨运行后，搭载的天文、地理、生物、医学等各类科学仪器将陆续工作，同时航天员的日常生活也离不开能源。

专家粗略统计，三名航天员一天工作、生活的用电量预计320度左右，传统的刚性、半刚性太阳电池翼因其体积、重量、功率等限制难以满足这一需求，而柔性翼体积小、展开面积大、功率重量比高，18千瓦的电能在满足舱内所有设备正常运转的同时，也可以保证航天员的日常生活。