中新網北京7月25日電(馬帥莎)問天實驗艙24日成功發射，在軌運行後，實驗艙上各類科學儀器将陸續工作。為了讓航天員在太空工作生活實現用電自由，問天實驗艙配置了中國最大面積柔性太陽電池翼，與天和核心艙的太陽翼一起，成為中國空間站不折不扣的“能量源泉”。

7月24日14時22分，搭載問天實驗艙的長征五号B遙三運載火箭，在中國文昌航天發射場準時點火發射，約495秒後，問天實驗艙與火箭成功分離并進入預定軌道，發射取得圓滿成功。 中新社記者 侯宇 攝

大塊頭、輕體重、大能量

問天實驗艙的柔性太陽電池翼由中國航天科技集團八院抓總研制。2021年4月29日發射的空間站天和核心艙應用了中國首款大型柔性太陽電池翼，展開面積達67平方米，相當于一個标準單打羽毛球場大小。如今，這一面積紀錄被問天實驗艙刷新，它配置了2個單翼展開面積超100平方米的“翅膀”，功率高達18千瓦，4個這樣的太陽翼能提供空間站建成後三艙組合體80%的能量。

由于太陽翼是個大塊頭，設計師在粘貼太陽能電池片的太陽翼基闆上采用了超薄型輕質複合材料，并對用來防護空間環境的膠層塗覆厚度進行嚴格控制，以降低其體重。太陽翼全部收攏後厚度隻有18厘米，與一部手機的長度相當，僅為剛性太陽翼的八分之一。

減體重、減體積，不減功能和能量。問天實驗艙在軌運行後，搭載的天文、地理、生物、醫學等各類科學儀器将陸續工作，同時航天員的日常生活也離不開能源。

粗略統計，三名航天員一天工作、生活的用電量預計320度左右，傳統的剛性、半剛性太陽電池翼因其體積、重量、功率等限制難以滿足這一需求，而柔性翼體積小、展開面積大、功率重量比高，18千瓦的電能在滿足艙内所有設備正常運轉的同時，也可以保證航天員的日常生活。

北京時間2022年7月24日14時22分，搭載問天實驗艙的長征五号B遙三運載火箭，在我國文昌航天發射場點火發射，發射取得圓滿成功。屠海超 攝

二次展開技術首亮相

飛行器發射成功的重要标志是進入預定軌道後，太陽翼在軌順利展開。為了确保交會對接絕對安全，問天實驗艙太陽翼在世界上首次采用二次展開關鍵技術，整個過程持續約80分鐘。

交會對接過程中，兩個數十噸級的航天器以大約每秒7.9千米的速度運動，因此需要精準控制兩者的位置、速度、姿态才能保證可靠對接，避免航天器發生碰撞。

另外，如果太陽翼完全展開，實驗艙就好比兩隻手各持一面巨大的帆，微小的抖動，都會導緻實驗艙的速度、相對位置和飛行姿态的控制精度大大下降，增加控制難度。

二次展開技術是在實驗艙發射後獨立飛行階段，柔性太陽電池翼首先展開部分電池闆，滿足實驗艙能量需求的同時降低飛行控制難度，使得交會對接又穩又準，對接完成後，再完成全展開，建立完整的能源系統。

7月24日14時22分，搭載問天實驗艙的長征五号B遙三運載火箭，在中國文昌航天發射場準時點火發射，約495秒後，問天實驗艙與火箭成功分離并進入預定軌道，發射取得圓滿成功。 中新社記者 侯宇 攝

“絲綢扇”如何在空中雙自由度轉動？

與核心艙太陽翼相比，問天實驗艙太陽翼還實現了軸向和徑向雙自由度的對日定向，能始終以“向日葵”的姿勢朝向太陽。

根據中國空間站的T字構型，核心艙處于T字一“豎”的位置，問天實驗艙和後續的夢天實驗艙共同構成T字一“橫”。本次問天實驗艙成功發射後先在“豎”的方向與核心艙進行交會對接形成I字組合體，此時太陽與組合體處于同一方位，太陽翼隻需幾天軸向轉動一個角度，确保陽光垂直入射太陽電池片。

後續，按照任務進程，問天實驗艙将轉動到核心艙側面，形成“L字”構型，随着組合體在圓形軌道運行，實驗艙相對太陽的位置一直在變動，為了最大範圍接受陽光入射，太陽翼每天需要在徑向轉動十幾圈，這對于又大又薄的太陽翼來說，又是一大考驗。

2個太陽翼總面積超過200平方米，厚度隻有0.7毫米，薄如蟬翼。控制如此規模的太陽翼，如同在太空中舞動兩面柔軟巨大的絲綢扇，任何風吹草動都能讓它晃悠擺動。除了驅動裝置，太陽翼上配置了張緊機構，外表看是一根簡單的鋼絲繩，實際是一套恒力彈簧繩索系統，可通過不斷伸縮保證太陽翼的足夠剛度和姿态控制。(完)

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