宇宙飞船是如何供电的

宇宙飞船被供电所需的电能大都来自自备的发电站。以载人航天器为例，其发电站有太阳能发电、核能发电、燃料电池供电和蓄电池供电等方式，采用哪种方式供电，要根据载人航天器要求的用电功率大小、在空间停留时间的长短和使用条件等来决定。宇宙飞船需要太阳帆板(即太阳冀)和蓄电池协同工作在光照区，用太阳能电池一边给宇宙飞船供电，一边为蓄电池充电。宇宙飞船飞行时，在光照区用太阳能电池发电、供电，在阴影区用蓄电池供电。

那么，有人可能会问：太阳能帆板到底是什么?太阳能帆板是一种收集太阳能的装置，通常用于人造卫星、太空探测器和宇宙飞船的供能。此次神舟十一号飞船安装了8块砷化镓太阳能电池板，砷化镓电池板具有效率高、重量轻、面积小、抗辐照能力强等特点，它能将太阳能高效转化为电能，然后储存在人造卫星、宇宙飞船里。由于飞船上的许多试验仪器装置都依赖电力作为能源，因此太阳能帆板能否正常展开是飞船飞行中一个关键动作，只有太阳能帆板成功展开,宇宙飞船的供电才有保障。

航天器电源系统的可靠性及安全性，一直是航天器系统重点关注的问题之一。对于飞船而言，电力系统是其核心组成部分，它必须能够在极端环境条件下仍然保持极高的可靠性。电源是宇宙飞船和航天员安全的一大保障，尽管飞船上搭载的电子设备很多只是偶尔需要电力供应，但也有一部分设备是必须确保不间断供电的，比如信号接收机和发射机必须时刻处于通电状态，而如果是载人飞船，那么生命维持系统和照明系统也同样将是不能关闭的。

宇宙飞船设计上对电源的要求是“一次故障正常，二次故障安全”，即当电源出现一次故障时，宇宙飞船完全能够正常飞行，一旦出现第二次故障，就要有足够的电源保证地面上的指令能传递到宇宙飞船上，指示航天员操控飞船立即返回地面。

专家介绍，天宫二号在供配电方面实现了高度集成化模块设计。传统的航天器电源系统核心部件“开关”，往往采用机械触点的继电器开关，一旦机械触点“开关”发生故障，将对航天器的性能及可靠性产生重大影响。在普通民众住宅的墙上，都会有一个电源控制箱，当家里某个电器发生短路时，里面的开关就会自动跳闸进行保护。天宫二号的配电“管家”不仅能够像普通的供电开关那样供上电，还能在故障时切断电，在故障修好后又自动恢复供电。

当神舟十一号和天宫二号对接停靠后，部分设备停止工作，届时整个飞船的负荷将减小至40%，蓄电池在长期小负荷情况下不断充放电，产生记忆效应，一旦负荷又增加回到额定负荷，就会出现蓄电池供电能力不足的问题。为解决这一棘手问题，使蓄电池“失忆”，设计师通过大量地面长期试验，最终摸索出了一条和神舟十一号工作状态相匹配的充电曲线。