新华社记者 郭文彬 摄
天和核心舱是未来空间站的指挥控制中心。航天员的生活起居要在这里进行，并将在此开展一定的空间科学实验和技术试验。为了让航天员在太空中的长期生活能够更加舒适，核心舱提供了约50立方米的空间供航天员工作生活。除了升级睡眠区，还新增了专门卫生区和运动区。此外，核心舱内还可以连WIFI上网。如此庞大的系统，用电需求相应升级为“天宫二号”的近三倍，需要强有力的电力保障。
中国航天科技集团八院空间站系统副总指挥甘克力介绍，在核心舱的研制任务中，八院承担了电源分系统、对接与转位机构分系统、测控通信产品、资源舱结构与总装及电缆网研制任务。其中电源分系统作为整个核心舱任务的四大关键技术之一，充当着未来空间站“太空电站”的作用。
图说：科研人员在工作中 吴佳栋 张阳 摄
做体操 太阳翼手风琴式展开
核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳电池翼，双翼展开面积可达134平方米，全部收拢后只有一本书的厚度，这是我国首次采用柔性太阳翼作为航天器的能量来源。柔性翼体积小、展开面积大、功率重量比高，单翼即可为空间站提供9千瓦的电能。
核心舱太阳翼采用了6台有源机构三维五步展开，展开过程持续40分钟。形象地说，它通过一组 “太空广播体操”舒展筋骨，开启了在轨10年的运行：首先，15发火工品“热身运动”起爆，解除太阳翼与小柱段舱壁的固定；紧接着抬升机构做“俯仰运动”，将太阳翼从舱壁上立起；展开锁定机构做“扩胸运动”，将两个太阳电池阵向两侧展开；约束释放机构做“转体运动”；最后伸展机构做“伸展运动”带动太阳电池翼完全展开。每个规定动作都经过大量的地面验证试验，确保姿势标准、娴熟流畅。展开过程中，数节伸展机构依次向外推出，带动太阳翼向外展开，像是一架被缓缓拉开的手风琴，在宇宙中奏响它的美妙乐章。
核心舱太阳电池翼的另一个特殊功能，是其在轨可整翼拆卸、转移。考虑到后续空间站组建完成后对核心舱太阳电池翼造成的遮挡，从而影响发电，这两个太阳电池翼可由航天员与机械臂配合，实现舱外拆卸、转移，安装于后续发射的实验舱尾部桁架上，并在轨重新组建供电通道，这又被称为在轨能源拓展功能。
以“锂”相助 长期居住条件佳
空间站长期在轨稳定运行，航天员长期驻留，站内的安全是最关键的问题。在空间站运行到太阳无法照射的阴影区时，由锂离子蓄电池为整个舱体供电。八院811所研制人员经过长期攻关，找到了解决办法，从研制、使用、更换等多个角度，设计出了一种满足空间站运行需求的长寿命大容量高安全锂离子蓄电池。
空间站在长达10多年的在轨运行过程中，航天员需定期对锂电进行在轨更换。如何在不影响空间站的正常供电情况下，确保航天员的操作安全呢？研制人员为锂电更换操作上了“双保险”。核心舱有两个功率通道，当其中一个通道需要更换电池时，由另一个通道作为主力供电。且每个功率通道采用“2+1”机组工作模式，任意一个机组中的电池需要更换时，将本机组断电，剩余两个机组可以保证本通道正常供电。另外，航天员在更换锂电的时候，高压电池组带来了安全隐患。为此，研制人员在锂离子蓄电池模块中安装了两个并联的分段开关，通过将电池组的电压降低到人体的安全电压范围，满足人体的36伏安全电压要求，保护了航天员开展在轨维修时的人身安全。
新民晚报特派记者 叶薇
我要爆料 联系电话：021-22899999 新民网新闻未经授权不得转载
