宇宙探索:未来航天器的能源
2017-04-06彼得·雷·埃里森
海外星云 2017年6期
关键词:系统
彼得·雷·埃里森
动力系统是航天器的一个关键机件。它们需要能够在极端环境下运转,并且绝对可靠。然而,随着航天器越来越复杂,电力需求不断增长,电力技术的未来会怎样呢?
最新的手机可以在不充电的情况下勉强撑过一天。然而38年前发射的旅行者号航天探测器,现在仍在从我们的太阳系边缘外给我们发送信息。旅行者号探测器能够高效地每秒处理8.1万条指令,但普通智能手机比之快7000多倍。
当然,你的手机设计为定期充电,不太可能离最近的插座几百万英里远。航天器距离最近的充电站有一亿英里远,为航天器充电是不切实际的。相反,航天器必须能够储存或产生足够的电能,以保证在太空中运转数十年。事实证明,这是相当困难的事情。
虽然航天器上有些系统只是偶尔需要动力,但其他的则需要保持不间断运转。转发器和接收器需要随时处于活动状态,如果是载人航天器或太空站,还需要生命保障和照明。
劳·苏拉姆普第博士是加州理工学院喷气推进实验室的电力技术项目经理。30多年来他一直在为美国国家航空航天局的各种航天器开发动力系统。
苏拉姆普第表示,航天器的动力系统通常约占航天器重量的30%,可分解成三个不同的子系统:
发电系统
储能系统
电源管理和分配系统
这些系统对于航天器的运转起到至关重要的作用。它们必须重量小、使用寿命长并且能量高,因为它们必须利用相对较小的体积产生大量的能量。……
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