以光伏為翼 “嫦娥四號”著陸月球背面

2018年12月8日凌晨2時(shí)23分，搭載著“嫦娥四號”探測器的中國長征三號乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心順利升空。經(jīng)過了整整26天的飛行，2019年1月3日10時(shí)26分，“嫦娥四號” 成功在月球背面的南極-艾特肯盆地著陸，實(shí)現(xiàn)人類探測器首次在月球背面的軟著陸，并通過“鵲橋號”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖。

此外，“嫦娥四號”的光伏“翅膀”也備受關(guān)注?！版隙鹚奶枴碧綔y器在外太空以太陽能為能源來源，光伏發(fā)電板猶如它的雙翼，承載著中國人民的期望、向往和驕傲，為“嫦娥四號”提供充沛動(dòng)力。作為動(dòng)力來源，幾塊高效太陽能電池板是探測器維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。而光伏發(fā)電能在航空航天中得到廣泛應(yīng)用，絕不是偶然。

嫦娥四號任務(wù)月球車外觀設(shè)計(jì)構(gòu)型

嫦娥四號任務(wù)著陸器外觀設(shè)計(jì)構(gòu)型

第一，太陽向外的輻射保證了整個(gè)太陽系的能量來源，使得整個(gè)太陽系不再是一片黑暗，太陽能也隨之成為了取之不盡用之不竭的能源。探測器從地球發(fā)射，再到固定的軌道，需要龐大的能量，但是其所攜帶的燃料是有限的，要完成探測任務(wù)，探測器就必須要就地采取能源，而無處不在的太陽能就是探測器最好的能源來源。也就是說，太陽能無處不在的特性，以及光伏發(fā)電板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的能力，共同保證了探測器在外太空的能量來源。

第二，在外太空有可能遇到各種惡劣的環(huán)境，而光伏發(fā)電板卻有著及其穩(wěn)定的性能和質(zhì)量。在國內(nèi)，一般的光伏電站使用壽命已經(jīng)可以達(dá)到25-30年，而運(yùn)用在航空航天中的高效光伏電池板，其質(zhì)量和性能必然有更大的保障。

以上原因，使得光伏發(fā)電成為了航空航天中不可缺少的一部分。

“嫦娥三號”在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，因?yàn)闊o法獲得太陽能，探測器在月夜期間完全斷電，所有電子設(shè)備都不進(jìn)行工作。而與之前“奔月”的伙伴們不同的是，“嫦娥四號”由于本次登陸的地方將是月球的背面，為了滿足其動(dòng)力需求，需要在登陸點(diǎn)被太陽光照射時(shí)實(shí)施著陸。因此，在進(jìn)入環(huán)月軌道后，“嫦娥四號”還需要繞月飛行約半個(gè)月的時(shí)間，等待月球公轉(zhuǎn)至月球背面是白天的時(shí)刻。

目前的月球背面，會(huì)在接下來的半個(gè)月內(nèi)處于白天，也就是將有大約14天時(shí)間可以沐浴在充足的陽光下。“嫦娥四號”降落月球時(shí)，依靠的是著陸器底部的變推力發(fā)動(dòng)機(jī)和飛行器周圍的姿控發(fā)動(dòng)機(jī)來控制降落速度，并進(jìn)行懸停和平移等操作。而在落月后，飛行器上的太陽能翻板將會(huì)打開，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來，為“嫦娥四號”運(yùn)行工作提供充足的能量支持。

飛船、衛(wèi)星等航天器在太空中飛行主要依靠電池提供動(dòng)力，而這個(gè)電力供給主要來自太陽能電池帆翼。太陽能發(fā)電于太空發(fā)展進(jìn)程中擔(dān)當(dāng)重要角色，現(xiàn)時(shí)更已是航天發(fā)展不可或缺的一部分。大規(guī)模開發(fā)利用空間太陽能，將極大地提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度和質(zhì)量，引起經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的飛躍，而導(dǎo)致新的技術(shù)革命，甚至產(chǎn)業(yè)革命。目前航天技術(shù)已經(jīng)被列入到國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，在可預(yù)見的未來，太陽能航天技術(shù)將迎來廣闊的發(fā)展前景。