11月12日，天舟五號(hào)發(fā)射成功開(kāi)啟了我國(guó)空間站“T”字構(gòu)型完成后的首次貨運(yùn)任務(wù)。在此次發(fā)射的天舟五號(hào)上，搭載了由航天科技集團(tuán)五院529廠自主研發(fā)的空間燃料電池載荷裝置，計(jì)劃開(kāi)展我國(guó)首次空間燃料電池的太空在軌實(shí)驗(yàn)。
為什么要研究空間燃料電池？
隨著我國(guó)載人航天任務(wù)的發(fā)展，載人探月和深空探測(cè)等任務(wù)會(huì)面臨長(zhǎng)時(shí)間無(wú)太陽(yáng)光照的情況。“采用傳統(tǒng)的光伏發(fā)電能源系統(tǒng)不能滿(mǎn)足航天器的能源使用需求，而空間燃料電池可通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)發(fā)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(tǒng)，還可以與航天器推進(jìn)、熱控、環(huán)控等分系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，是一種高效、清潔且符合航天器未來(lái)發(fā)展的新型能源。”529廠電能源傳輸與控制技術(shù)專(zhuān)業(yè)總師萬(wàn)成安說(shuō)。
由于空間燃料電池具有空間環(huán)境適應(yīng)性要求高、電池系統(tǒng)復(fù)雜和可靠性要求高等特點(diǎn)，529廠作為我國(guó)最早從事宇航電源的專(zhuān)業(yè)研制單位，在載人航天項(xiàng)目的支持下，聯(lián)合國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)單位，通過(guò)10多年的技術(shù)攻關(guān)，突破了空間環(huán)境下燃料電池水、氣、熱、電管理和系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性等關(guān)鍵技術(shù)，研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)空間燃料電池載荷裝置并實(shí)施搭載驗(yàn)證工作。
為什么空間燃料電池需要做太空實(shí)驗(yàn)？
空間燃料電池在工作過(guò)程中涉及了多種物理和化學(xué)過(guò)程，特別是電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程十分復(fù)雜。萬(wàn)成安說(shuō)，雖然現(xiàn)有技術(shù)能夠在地面模擬微重力或弱重力環(huán)境，但是其持續(xù)時(shí)間短，無(wú)法獲得空間微重力環(huán)境下穩(wěn)定的運(yùn)行數(shù)據(jù)和關(guān)鍵信息；另外，該電池對(duì)空間的寬溫度范圍、真空和低氣壓等環(huán)境的適應(yīng)性也是本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的重要項(xiàng)目，因此亟需進(jìn)行太空實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行全面深入研究。
這次空間燃料電池太空實(shí)驗(yàn)包括哪些？
此次搭載任務(wù)，將驗(yàn)證空間燃料電池在微重力等空間環(huán)境下的運(yùn)行特性及規(guī)律，掌握空間微重力等環(huán)境條件對(duì)其運(yùn)行參數(shù)特性的影響規(guī)律，為后續(xù)工程應(yīng)用提供理論指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支撐，推動(dòng)我國(guó)空間燃料電池在航天等領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)程，為我國(guó)載人探月和深空探測(cè)等任務(wù)推進(jìn)提供有力支撐。
