本文摘要:近日,中国升空的最先进设备惯性轨道气象卫星风云四号一经升空便引起普遍关注。

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近日,中国升空的最先进设备惯性轨道气象卫星风云四号一经升空便引起普遍关注。这颗卫星可以观测风云温湿,警告冰雪雨雾,也可以在秒内拍摄电影500张照片狩猎雷电。但是,这颗重约5.4吨的人工卫星为什么只有一侧有翅膀呢?鸟的翅膀可以帮助飞行,卫星飞行中在真空相似的外层空间,其翅膀不是用来飞行的,而是太阳翅膀,也称为太阳能电池板,为卫星取得电力。

目前,宇宙飞行器的太阳能电池多由单结或三结砷化镓制成,其转化效率最低在30%左右。一般的空间飞机使用平面太阳翼的设计,不利于卫星在空间中保持姿势的稳定性。

风云4号和以前的风云3号气象卫星,装载的红外线探测器对温度的变化非常脆弱,必须降低温度,确保观测的正确性。太阳光照射太阳帆板时,不产生红外线电磁辐射的光,影响卫星标准精度和加热器的效果,因此使用单太阳翼的设计。

中国宇宙科学技术集团公司八院805所太阳电池翼副主任设计师王威说明,星星上各种负荷的机械旋转可能会使太阳翼稍微摇晃,这种摇晃可能会阻碍卫星观测的正确性,因此风云4号的太阳翼使用相似的t构造,延长太阳翼的质心和卫星的距离,增加太阳光的积累。为了保证卫星不颤抖,中国航天科技集团公司五院502所专家还专门研究了单翼布局卫星和地球实时轨道空间环境的发展规律,明确提出了适应角度管理技术,使卫星自律临床缓慢调整,更稳定地飞行。

据专家介绍,太阳翼的设计主要是根据卫星的电力市场需求确认的。太阳翼的发电面积越大,切换效率越高,卫星提供的能源越少,可装载的设备也越少。不仅卫星有翅膀,我国首款月球车玉兔也享有一对可重复收展的太阳翼,其中一方不会像垫被子一样在月夜松开,协助玉兔熬过最低温度约为零下180摄氏度的月夜。

与玉兔相似,我国开发的火星车的能源取得也依赖太阳能,有4个大翅膀。据中国首个火星观测任务工程火星探测器总设计师孙泽洲介绍,火星离地球更远4亿公里,离太阳更近,光线强度小,火星大气向太阳缩小,在一定面积下,火星拒绝接受太阳的能量只有月球表面的40%。火星车的能源供应比月球车难,所以火星车比玉兔多设计了两个翅膀。

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