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10月17日，神舟十一號(hào)載人飛船成功發(fā)射升空！
神舟十一號(hào)飛行任務(wù)將延長(zhǎng)至30天，這是中國(guó)迄今為止時(shí)間最長(zhǎng)的一次航天飛行。
根據(jù)神舟九號(hào)、十號(hào)的數(shù)據(jù)，飛船飛一天僅需耗電43度，一臺(tái)普通家用空調(diào)的耗電量就可支持飛船繞地球飛行一小時(shí)。
但問(wèn)題是，宇宙飛船到了太空就沒(méi)有了供電來(lái)源，它是如何解決自身運(yùn)行及航天員實(shí)驗(yàn)和生活所需要的電力供應(yīng)呢？
今天，我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)太空旅行的必備品——
電
1宇宙飛船的電從哪兒來(lái)？
神舟七號(hào)飛船在軌運(yùn)行期間，三位航天員吃的飯菜是由應(yīng)急電池來(lái)加熱的。航天員們都知道應(yīng)急電池的重要性，舍不得用，常常吃冷飯菜。
為了給航天員提供充足能量，神舟八號(hào)和神舟九號(hào)設(shè)計(jì)用太陽(yáng)電池帆板持續(xù)產(chǎn)生的源源不斷的電能，為航天員們加熱飯菜，加熱的時(shí)間也大大縮短。
等正式入駐天宮二號(hào)后，航天員就可以享受到家庭生活一般的一日三餐待遇了。他們吃飯時(shí)間與地面同步，包括主食、副食、即食、飲品、調(diào)味品和功能食品等六大類產(chǎn)品，醬牛肉、魚(yú)香肉絲等傳統(tǒng)菜肴都有，五天之內(nèi)菜譜不會(huì)重樣。
航天器所需的電能，大都來(lái)自自備的發(fā)電站。
采用哪種方式供電，要根據(jù)載人航天器要求的用電功率大小、在空間停留時(shí)間的長(zhǎng)短和使用條件等來(lái)決定。
太陽(yáng)能帆板是一種收集太陽(yáng)能的裝置，通常用于人造衛(wèi)星、太空探測(cè)器和宇宙飛船的供能，也可用于安裝在環(huán)保型汽車頂部。
它的基本原理是，利用硅（Si）和某些金屬的光電效應(yīng)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，然后儲(chǔ)存在人造衛(wèi)星、宇宙飛船、電動(dòng)汽車的太陽(yáng)能電池里。
2供電系統(tǒng)可靠嗎？宇宙飛船設(shè)計(jì)上對(duì)電源的要求是“一次故障正常，二次故障安全”，即當(dāng)電源出現(xiàn)一次故障時(shí)，宇宙飛船完全能夠正常飛行，一旦出現(xiàn)第二次故障，就要有足夠的電源保證地面上的指令能傳遞到宇宙飛船上，指示航天員操控飛船立即返回地面。
當(dāng)神舟十一號(hào)和天宮二號(hào)對(duì)接停靠后，整個(gè)飛船的負(fù)載將減小至40%，蓄電池在長(zhǎng)期小負(fù)載情況下不斷充放電，產(chǎn)生記憶效應(yīng)，一旦負(fù)載又回到額定負(fù)載，就會(huì)出現(xiàn)蓄電池供電能力不足的問(wèn)題。為解決這一棘手問(wèn)題，使蓄電池“失憶”，專業(yè)人員通過(guò)大量地面長(zhǎng)期試驗(yàn)，最終摸索出了一條和神舟十一號(hào)工作狀態(tài)相匹配的充電曲線。
3減重設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵電源是宇宙飛船上的“重量大戶”，一般情況下航天器的電源系統(tǒng)會(huì)占到整個(gè)航天器質(zhì)量的大約30%，并且一般可以分解為三大部分：發(fā)電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及電源管理及分配系統(tǒng)。他們的質(zhì)量必須足夠小，以便提升所謂“能量密度”，也就是說(shuō)它必須能夠在足夠小的體積內(nèi)產(chǎn)生足夠強(qiáng)大的電力。
4使用壽命足夠長(zhǎng)供電系統(tǒng)不僅必須確保每一件飛船搭載設(shè)備的電力使用需求，還必須確保在整個(gè)飛船的使用壽命內(nèi)能持續(xù)提供這樣的電力支持——可能是幾年、幾十年甚至上百年。
5能經(jīng)受極端環(huán)境考驗(yàn)飛船運(yùn)行環(huán)境的特殊性使得飛船電力系統(tǒng)必須能在零重力和高真空環(huán)境下正常運(yùn)作，同時(shí)須經(jīng)受超強(qiáng)輻射環(huán)境和極端溫度的考驗(yàn)。如果你的探測(cè)器打算在金星表面著陸，那邊的溫度是460攝氏度。而如果你打算沖入木星大氣層，那么那里的溫度是零下150攝氏度。
6未來(lái)，宇宙飛船將用什么供電？SRG新型同位素發(fā)電機(jī)：研究人員正在為未來(lái)的空間探測(cè)任務(wù)研發(fā)“斯特林放射性同位素發(fā)電機(jī)”(SRG)。基于現(xiàn)有的放射性同位素?zé)犭姲l(fā)電機(jī)（RTG），這種發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率遠(yuǎn)高于其基于熱電同類，且它的體積可以做到非常小。
新型電池類型：美國(guó)宇航局在規(guī)劃未來(lái)前往木衛(wèi)二的探測(cè)任務(wù)時(shí)，也在考慮研發(fā)新型電池類型。這種電池可以適應(yīng)在零下80攝氏度至零下100攝氏度的極端低溫環(huán)境下正常使用。
太陽(yáng)能帆板技術(shù)：太陽(yáng)能帆板技術(shù)也正在同步推進(jìn)研發(fā)，它能夠適應(yīng)在遠(yuǎn)離太陽(yáng)、光照強(qiáng)度弱、溫度極低的環(huán)境下正常工作。這樣的技術(shù)進(jìn)步意味著未來(lái)借助太陽(yáng)能帆板的探測(cè)器或許將能夠在更加遠(yuǎn)離太陽(yáng)的空間區(qū)域執(zhí)行探測(cè)任務(wù)。
核裂變技術(shù)：這是目前人類已經(jīng)成熟掌握的發(fā)電手段。采用這種能源方式對(duì)于那些采用全電力推進(jìn)，或是未來(lái)計(jì)劃在月球及火星表面長(zhǎng)期駐留的太空任務(wù)會(huì)比較適合。如果真是這樣，我們?nèi)ネ鹦菚r(shí)，甚至不需要專門攜帶一臺(tái)發(fā)電機(jī)，因?yàn)槲覀兊娘w船本身就攜帶了一座核電站！
星辰大海的征程中
中國(guó)人將再次留下足跡！
我自豪！
