理论教育 太阳能在空间技术中的应用与发展

太阳能在空间技术中的应用与发展

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:自1958年太阳电池成功地用于人造卫星以来,太阳能在空间技术中占据着极其重要的地位。中国成功发射的5颗通信卫星均以太阳能电池作为电源。太阳能空间应用的另一个成果就是“太阳帆”。宇宙飞船亦能利用太阳风而推动“太阳帆”前进,因为太阳光子在帆的反光表面产生反射的同时,会产生推动宇宙飞船前进的推动力。这样在宇宙飞船上天时就不必携带太多的燃料,同时也节省了发射费用。

太阳能在空间技术中的应用与发展

自1958年太阳电池成功地用于人造卫星以来,太阳能在空间技术中占据着极其重要的地位。多数在地球轨道运行的飞行物及正向着茫茫太空中邀翔的太空探测器都使用太阳能作为能量来源。中国成功发射的5颗通信卫星均以太阳能电池作为电源。美国计划中的“自由”号载人空间站,也将依赖75千瓦的太阳能电池阵列为其日常运行和实验供电,这将是太空中运行的最大的太阳能发电装置了。

但比较太阳能电站“看得见,摸得着”的可能还得算照明卫星了(人造月亮)。虽然这个设想的提出才只有10年,但却有可能在近期内实现。

俄国的太阳帆计划将准备用宇宙飞船将直径22m的人造卫星发射到1500~5000公里的高空,它的太阳反射光将照亮相当于5个莫斯科那样大的地区,亮度为月亮的7倍。俄国设想由100多个这样的卫星照亮其北部地区,使其摆脱冬季寒夜的困扰。作为这个计划的先声,俄国已经在1993年2月发射了一个伞状的人造月亮,在天空中辉煌了5分钟。

美国的计划是发射直径1公里的人造月亮,其亮度是月亮的10倍,可照亮直径360公里的地区,相当于一个浙江省的面积。

法国的计划还要庞大,人造月亮的直径为7公里,呈环状,上面镶嵌100面直径为60米的反光镜,看上去像一个光环。它将在埃菲尔铁塔建造100周年之际由阿里亚娜火箭送上太空,届时整个法国晚上将不再需要灯火照明。(www.daowen.com)

如此庞大的卫星将如何送上太空?说来也很简单。方案之一是将人造月亮做成表面镀以金属的大气球,或者用铝箔制作,折叠起来以后,其体积和重量都是不大的,送入太空以后,其内的少量残留气体足以将它吹成气球。至于人造卫星如何能固定照亮一个地区,就完全依靠同步卫星技术

据核算,几年内人造月亮所节约的照明电费足可以补偿其发射及制造费用

太阳能空间应用的另一个成果就是“太阳帆”。所谓“太阳帆”就是宇宙飞船的“帆”,就像帆船在海上能依靠风推动帆而前进一样。宇宙飞船亦能利用太阳风而推动“太阳帆”前进,因为太阳光子在帆的反光表面产生反射的同时,会产生推动宇宙飞船前进的推动力。这样在宇宙飞船上天时就不必携带太多的燃料,同时也节省了发射费用。

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