梦天舱携“黑科技”升空 巧妙设计太阳帆板发电效率高

梦天实验舱，又称为梦天舱，是中国空间站“天宫”的组成部分。天和核心舱居中，问天和梦天实验舱分别连接于其上，核心舱可控制整个空间站组合体。2022年10月31日，梦天实验舱成功发射，梦天实验舱的加入标志中国空间站三舱“T”字的基本构型完成。

空间站建造完成后，问天、梦天实验舱将是航天员的重要在轨工作场所，可开展密封舱内外的太空科学和技术实验。梦天实验舱配置了一个货物气闸舱，今后可以通过货运飞船将舱外载荷运送到空间站，再通过货物气闸舱把载荷送到舱外，由机械臂或航天员将其安装到舱外平台上。

梦天实验舱具备微小飞行器在轨释放的能力，将作为开放合作平台进一步增强空间站的综合应用效益。梦天实验舱上专门配置了微小飞行器在轨释放机构，能够满足百公斤级微小飞行器或者多个规格立方星的在轨释放需求，解决微卫星和立方星低成本进入太空的问题。

那么，梦天实验舱的能源供应是如何保障的呢？

梦天实验舱由工作舱、货物气闸舱、载荷舱、资源舱四个舱段组成，舱体全长17.88米，直径4.2米，发射质量约23吨。梦天实验舱柔性太阳翼，整翼翼展长度达到55米，总面积超过276平米，但厚度只有0.7毫米。

体重轻、厚度薄，但功能强劲。电池片采用转换效率30%以上的三结砷化镓电池片。两个实验舱的太阳翼让空间站日发电量达到近1000度，相当于一个普通家庭半年的用电量，真正实现“用电无忧”。

梦天舱和问天舱的太阳能帆板设计在舱体尾部，可以提高发电效率，这是中国空间站达到人类第四代空间站水平的重要举措之一。为了让太阳翼在十余年的工作期间，能量供给始终保持最佳状态，问天和梦天实验舱配置双自由度太阳翼驱动机构，不仅带动太阳翼稳稳地转动，还确保了太阳翼始终以"向日葵"的姿势朝向太阳，不受太阳入射角的影响，不受空间站飞行姿态的影响。如果太阳翼受到外界干扰，出现抖动，对日定向装置也可以敏感察觉、快速安抚，不到30秒，就能把太阳翼弹性振动能量及时耗散。

同时，这座“太空电站”具有定期维护和升级的能力。一方面，设计出了长寿命大容量高安全锂离子蓄电池。另一方面，电源分系统的每个产品，具有可维修、可更换的特性。其中最引人瞩目的，当属天和核心舱两个柔性太阳翼的在轨能源拓展功能，可由航天员与机械臂配合，实现舱外拆卸与转移，分别安装在两个实验舱尾部桁架上，并在轨重新组建扩展供电通道。

随着梦天实验舱就位，中国空间站就已经具备了两套核心生存系统和一整套的科学实验系统；这些条件，不但能保障中国宇航员在太空生活和实验，还有了能接待其他国家宇航员的能力。中国空间站的能源供应系统稳定且高效，充足的能源能让中国空间站生活环境更好、实验条件更佳，所以许多国家的科学家和宇航员们，都在翘首期盼“梦天实验舱”早日发射升空。

十年来，我国基础研究和原始创新不断加强，一些关键核心技术实现突破，战略性新兴产业发展壮大，载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航、量子信息、核电技术、新能源技术、大飞机制造、生物医药等取得重大成果，进入创新型国家行列”。

我国已经是航天大国，现在正在向航天强国迈进。加强空间科学研究对我国迈向航天强国有重要意义。