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為載人探月做準備!燃料電池這次真的上天了!

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11月12日,天舟五號發射成功開啟了我國空間站“T”字構型完成后的首次貨運任務。在此次發射的天舟五號上,搭載了由航天科技集團五院529廠自主研發的空間燃料電池載荷裝置,計劃開展我國首次空間燃料電池的太空在軌實驗。

為載人探月做準備!燃料電池這次真的上天了!(圖1)
 

為什么要研究空間燃料電池?

隨著我國載人航天任務的發展,載人探月和深空探測等任務會面臨長時間無太陽光照的情況。“采用傳統的光伏發電能源系統不能滿足航天器的能源使用需求,而空間燃料電池可通過電化學反應發電并生成水,水再電解生成氫氣和氧氣,形成可再生能源系統,還可以與航天器推進、熱控、環控等分系統一體化設計,是一種高效、清潔且符合航天器未來發展的新型能源。”529廠電能源傳輸與控制技術專業總師萬成安說。

由于空間燃料電池具有空間環境適應性要求高、電池系統復雜和可靠性要求高等特點,529廠作為我國最早從事宇航電源的專業研制單位,在載人航天項目的支持下,聯合國內優勢單位,通過10多年的技術攻關,突破了空間環境下燃料電池水、氣、熱、電管理和系統穩態性等關鍵技術,研制出國內首臺空間燃料電池載荷裝置并實施搭載驗證工作。

為什么空間燃料電池需要做太空實驗?

空間燃料電池在工作過程中涉及了多種物理和化學過程,特別是電化學反應過程十分復雜。萬成安說,雖然現有技術能夠在地面模擬微重力或弱重力環境,但是其持續時間短,無法獲得空間微重力環境下穩定的運行數據和關鍵信息;另外,該電池對空間的寬溫度范圍、真空和低氣壓等環境的適應性也是本次實驗驗證的重要項目,因此亟需進行太空實驗來對以上問題進行全面深入研究。

這次空間燃料電池太空實驗包括哪些?

此次搭載任務,將驗證空間燃料電池在微重力等空間環境下的運行特性及規律,掌握空間微重力等環境條件對其運行參數特性的影響規律,為后續工程應用提供理論指導和數據支撐,推動我國空間燃料電池在航天等領域的發展進程,為我國載人探月和深空探測等任務推進提供有力支撐。

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