7月27日，北京商報記者從銀河航天獲悉，銀河航天靈犀03星堆疊壓緊分離機構在軌分離成功，柔性太陽翼已展開，在軌運行順利。據悉，這是我國首款使用柔性太陽翼的衛星。柔性太陽翼是什么？會給我國航空航天發展(000547)帶來哪些價值？北京商報記者就此對話了銀河航天專業總師楊巧龍。

超薄“翅膀”

(資料圖片)

銀河航天靈犀03星顛覆了傳統衛星設計思路和物理形態，采用平板式、開敞的構型，將所有單機設備直接平鋪外掛在衛星平板結構上，這樣可以大幅節約空間、充分利用火箭的運載能力。

值得注意的是，為了更大程度減少體積，銀河航天靈犀03星使用了柔性太陽翼，這也是我國首顆采用柔性太陽翼的衛星，此前我國只有在空間站上使用過這種技術。

楊巧龍告訴北京商報記者，銀河航天靈犀03星采用的“柔性的翅膀”非常薄，單層柔性太陽板厚度僅1毫米左右，它可以像古代的“奏折”一樣折疊，裝在火箭里時為折疊狀態，主體厚度僅為不到5厘米；在軌工作時，“翅膀”拉開長度約9米，寬度超過2.5米。

據悉，柔性基板可以大幅壓縮太陽板的厚度，實現包絡小、重量輕、模塊化的優點，同時柔性太陽翼的技術復雜度要明顯高于剛性太陽翼。

能源之選

要想提高航天器的功能，能源保障首當其沖。

當前，衛星等航天器上的能源來源有三種：一是蓄電池，二是太陽能(000591)，三是核發電。楊巧龍介紹，在早期對于航天器功能要求不高的階段，通過蓄電池提供能源足夠使用。“今天，航天器的功能越來越強大，壽命越來越長，也就需要更多的能源，以最高效的氫氧燃料為例，滿足2千瓦級別的衛星在軌工作三年需要燃料超過10噸，而2千瓦級衛星本身重量也就1噸左右。同樣，僅靠攜帶蓄電池更不能滿足用電需求。因此，在軌獲取能源最常用的方式是太陽能電池供電。”

早期使用體裝式太陽電池陣進行供能，隨著功率需求的不斷提升，太陽電池陣的面積需求遠超衛星星體表面面積，展開式太陽電池陣就成為必然選擇，也就是給航天器提供能源的“翅膀”。

據楊巧龍介紹，通常來說，“翅膀”貼有半導體硅電池片或砷化鎵電池片，可以把太陽光的光能轉換成電能，持續地為航天器提供充足的能源，面積越大，功率越高。在過去的60多年里，“翅膀”不斷地隨著需求牽引升級，當前，全球各大航天公司也紛紛開展“翅膀”的通用化和批產化工作，并加速各型柔性“翅膀”的研發。

楊巧龍認為，未來航天器的“翅膀”將不僅可以為航天器提供充足的能源支持，還有望組成“空間太陽能電站”，為全球提供真正取之不盡用之不竭的能源解決方案，是人類能想象到的能源利用形式最優解之一，“未來星際旅行和太空家園建設不再遙遠”。

加速迭代

能源之外，加速衛星互聯網建設也是柔性太陽翼的重要價值之一。2020年4月，衛星互聯網作為通信網絡基礎設施的代表之一，首次被納入新基建信息基礎設施的范疇，標志著衛星互聯網建設已經上升為國家戰略性工程。

根據英國科學新聞網站7月17日報道，大視野研究公司的一份報告顯示，2022年，衛星互聯網市場的規模為82.3億美元，預計到2030年將達到225.7億美元。到這個十年末，全球衛星互聯網用戶數量將從2020年的4300萬增至1.1億。

此前，太空探索技術公司（SpaceX）創始人埃隆·馬斯克和SpaceX帶頭創建了名為“星鏈”的高帶寬衛星互聯網服務。截至2023年5月，“星鏈”系統涵蓋了在近地軌道運行的4000多顆衛星并在全球擁有大約150萬用戶。資料顯示，盡管“星鏈”取得了成功，但它的市場份額僅為3.5%左右，預計未來的增長將由非洲、亞洲、拉丁美洲等地的發展中國家推動。

在我國，銀河航天作為我國首個商業航天及衛星互聯網領域的獨角獸企業，柔性太陽翼的應用則將進一步助其加速低軌衛星星座建設。

楊巧龍介紹，新型柔性太陽翼與平板堆疊式衛星完美契合，既滿足了平板堆疊的包絡需求，又讓衛星在更加輕巧的同時保證大功率輸出，更能大幅節約發射成本，提高衛星星座的組網效率，有助于加速衛星互聯網部署。“這種‘柔性翅膀’具有包絡小、重量輕、模塊化等特點，更易于收納，同樣質量下面積更大，可以吸收更多太陽能，適合衛星大批量堆疊發射，對加速衛星互聯網建設具有重要意義。”

不過，雖然柔性太陽翼技術更為復雜，且相對而言更為先進，但并非適合于所有航天器。因此，銀河航天也在積極開發各類剛性太陽翼產品，為小功率的衛星提供最優選擇。

北京商報記者 金朝力 冉黎黎

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