神十“五問(wèn)”：太陽(yáng)能電池技術(shù)改進(jìn)帶來(lái)的變化

問(wèn)1 電源“減重”情況如何

昨天，上海航天負責電源分系統的811所有關(guān)專(zhuān)家向記者解說(shuō)神舟十號電源系統，特別是太陽(yáng)能電池翼。

“宇宙飛船飛行時(shí)，在光照區用太陽(yáng)能電池發(fā)電、供電，陰影區用化學(xué)電池供電。”811所專(zhuān)家說(shuō)，飛船升空前，電池充滿(mǎn)電，發(fā)射點(diǎn)火和飛行過(guò)程中用的都是化學(xué)電池?；瘜W(xué)電池充滿(mǎn)電后正常放電是1-2小時(shí)，這是考慮到飛行中可能發(fā)生的各種因素，如繞地球飛行第一圈時(shí)假設太陽(yáng)能帆板未能正常打開(kāi)，就需要飛第二圈時(shí)再次嘗試，而繞地球飛行一圈的時(shí)間是91分鐘。

“太陽(yáng)能電池翼共8塊電池板，一邊4塊，發(fā)電功率是1800瓦。”811所專(zhuān)家介紹，太陽(yáng)能電池一邊給宇宙飛船供電，一邊為蓄電池充電。繞地飛行一圈的91分鐘里，54分鐘在光照區，37分鐘在陰影區，電源設計充分利用了這54分鐘。

811所專(zhuān)家還介紹，電源是宇宙飛船上的“重量大戶(hù)”，所以減重設計非常關(guān)鍵，我國載人航天發(fā)展數十年來(lái)，在電源的材料、結構和化學(xué)電池的種類(lèi)上不斷更新，已將重量減到目前所能設計的最低限度。

電源是宇宙飛船和航天員安全的一大保障，811所專(zhuān)家說(shuō)，設計上對電源的要求是“一次故障正常，二次故障安全”，即當電源出現一次故障時(shí)，宇宙飛船完全能夠正常飛行，一旦出現第二次故障，就要有足夠的電源保證地面上的指令能傳遞到宇宙飛船上，指示航天員操控飛船立即返回地面。“當然，我們從未出過(guò)一次故障。”811所專(zhuān)家驕傲地說(shuō)。

問(wèn)2 此次飛行意味著(zhù)什么

發(fā)射前，八院退休專(zhuān)家陶建中介紹了此次飛行成功的重大意義。他說(shuō)，這3名航天員進(jìn)入太空后，我國便有12人次的航天人進(jìn)入過(guò)太空。待神舟十號與天宮一號交會(huì )對接及繞飛成功后，即實(shí)現8次交會(huì )、6次對接和1次繞飛。天宮一號和神舟飛船的組合飛行時(shí)間，神舟九號是10天，神舟十號則將有12天，突破了最初的設計指標，待神舟十號的3名航天員順利返回，意味著(zhù)這一任務(wù)的完成又向前跨越了一步。

他還介紹，神舟十號不再是研制實(shí)驗，而是進(jìn)入成熟的應用實(shí)驗。神舟九號進(jìn)行了19項空間實(shí)驗活動(dòng)，神舟十號則要進(jìn)行37項。這37項空間實(shí)驗活動(dòng)包括三大類(lèi)：航天器技術(shù)實(shí)驗19項、航天醫學(xué)實(shí)驗16項，另外還有兩項公益活動(dòng)，一是航天員科普講座，一是空間郵政活動(dòng)。

不可復制的太空環(huán)境，使得這些試驗機會(huì )倍顯珍貴。陶建中說(shuō)：“這些科學(xué)試驗，可以促成我國北斗衛星、海洋衛星的早日成功。這也是‘神十’發(fā)射成功的重要意義。”

他指出，我國載人航天飛行的特點(diǎn)用三個(gè)字來(lái)涵蓋是“高精度”，即高精度發(fā)射、高精度交會(huì )和高精度對接。“零窗口發(fā)射，即和目標飛行器參數相吻合，時(shí)間精確到秒，一秒不差，這都是在發(fā)射前4小時(shí)確定下來(lái)的時(shí)間。”

問(wèn)3 神十和神九有何不同

航天科技集團科技委主任、中科院院士包為民曾表示：“神舟十號從技術(shù)狀態(tài)上講和神舟九號繼承性是比較好的。”

“載人航天器一旦成功后，其技術(shù)就會(huì )逐漸定型，但是在工藝上會(huì )更加精細化控制，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。”榮獲“中國載人航天工程突出貢獻者”的王治易告訴記者。

“以太陽(yáng)能電池板的基板為例，我們在用膠量、固化工藝等方面作了嚴格控制，使得在同樣的重量下，基板結構的性能更強。”王治易說(shuō)。

類(lèi)似的改進(jìn)還有很多。一位航天科技八院805所專(zhuān)家說(shuō)：“和‘神九’相比，這次優(yōu)化了攝像頭布局，在發(fā)射過(guò)程中，可以對整船狀態(tài)進(jìn)行更好、更全面的監視。”

問(wèn)4 從實(shí)驗到應用有多難

在“神十”之前，中國已經(jīng)4次成功將人送入太空，并安全返航。為什么到第5次才被稱(chēng)為“應用性”，此前都算“實(shí)驗性”呢?

“成功不等于成熟，成熟不等于可靠。”陶建中說(shuō)，“剛開(kāi)始的成功只能叫突破，而經(jīng)過(guò)4次載人飛行之后，證明我們的交會(huì )對接技術(shù)已經(jīng)成熟。”

很多人注意到，我國載人飛行的時(shí)間間隔越來(lái)越短，這正顯示了航天技術(shù)的日趨成熟。技術(shù)成熟，生產(chǎn)工藝穩定之后，很多設備就可以量產(chǎn)，飛船研制成本下來(lái)了，質(zhì)量上去了，研制周期也相應縮短。隨著(zhù)測試流程優(yōu)化，飛船測試效率更高。

問(wèn)5 哪些技術(shù)能改變生活

以太陽(yáng)能電池翼為例，據陶建中介紹，“神十”的太陽(yáng)能電池轉化效率達到26%左右，這在世界上是處于領(lǐng)先水平的。如果該技術(shù)能夠繼續研究，并進(jìn)一步降低成本，那將會(huì )極大地改變我們的生活。

針對航空器的嚴格要求，我國也開(kāi)發(fā)了許多尖端潤滑油產(chǎn)品，隨后這些技術(shù)被廣泛應用于汽車(chē)、家電等民用領(lǐng)域，以滿(mǎn)足車(chē)輛、設備越來(lái)越苛刻的潤滑要求。

此外，因為載人飛船對材料要求很高，所以在研究中開(kāi)發(fā)了許多新材料、新技術(shù)。中國航天系統科學(xué)與工程研究院院長(cháng)王崑聲曾表示，我國近年來(lái)開(kāi)發(fā)使用的1100多種新材料中，80%左右是在航天技術(shù)的牽引下研制完成的。