神舟十二发射成功！你所不知道的太空能源电力供给链

　　神舟问苍穹，九天可揽月！
　　2021年6月17日9点22分，
　　神舟十二号载人飞船成功升空，
　　时隔5年，中国航天员再出征！
　　神舟十二发射画面
　　按照计划，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波
　　将在中国空间站天和核心舱驻留三个月。
　　执行任务的3位航天员
　　此时此刻火星有位祝融正在默默工作
　　月球背面有位玉兔正在值班
　　而太空中的中国空间站天和核心舱，
　　则在静待家人的首次造访。
　　中国空间站示意图
　　一切都如行云流水，非常顺畅。
　　从长征运载火箭、
　　到神舟十二号载人飞船，
　　再到正翘首以盼航天员入住的空间站，
　　在这次中国航天事业新征程中，
　　能源电力，
　　又承担了怎样的角色？
　　运载火箭能量来源：液氧煤油发动机
　　发射神舟十二号飞船的是 长征二号F遥十二运载火箭 ，
　　它有着＂神箭＂美誉。
　　也是目前我国唯一一款专门用于载人发射的火箭。
　　从1999年首次发射至今，成功率保持 100% 。
　　发射中的长征2号火箭
　　＂长征二号F＂运载火箭全长58.34米，起飞质量498吨。
　　火箭由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩和逃逸塔组成。
　　其中四个液体助推器是由液氧煤油发动机组成，
　　每个助推器可以产生120吨级的推力，
　　达到了8.8吨的运载能力。
　　长征2号火箭结构图
　　长征二号F能够满足21世纪初30至50年国内外航天市场的需要，
　　但中国智造的水平远不止如此。
　　2021年3月5日，
　　中国自主研制的 500吨级液氧煤油火箭发动机 ，
　　全工况半系统试车取得圆满成功。
　　500吨级液氧煤油发动机
　　500吨级液氧煤油发动机的最大推力，
　　是现役120吨级发动机的四倍还要多。
　　这将是世界上推力最大的双喷管液氧煤油发动机。
　　涡轮泵转速可以达到每分钟16000转，
　　形成75兆帕的强大压力，
　　每秒钟输送的燃料就多达1.6吨
　　输出功率高达12万千瓦，
　　相当于一个小型水电站的功率。
　　仅用三秒钟，就可以形成最大推力，
　　代表着世界航天动力的最高水平。
　　运力足够强的火箭，
　　是开展一切航天活动的前提和基础。
　　中国重型运载火箭，已经走在了世界的前列！
　　神舟飞船能量来源：太阳电池翼+储能电池
　　在进入空间站之前，航天员主要待在飞船上。
　　那么在轨3个月，
　　神舟十二号载人飞船是怎样确保能源供给，
　　保障航天员安全返回的呢？
　　神舟飞船日常供电主要由太阳电池翼和储能电池构成。
　　太阳电池翼是航天器赖以持续飞翔的翅膀，
　　是航天器的动力来源，
　　其性能与可靠性直接关系着航天器是否能顺利完成预定任务。
　　神舟飞船打开太阳翼
　　目前，
　　国内外空间应用的太阳电池翼主电源主要为光电转换效率30%的太阳电池，
　　世界上空间型号应用的最高效率太阳电池电路产品光电转换效率为32%。
　　而中国新一代载人飞船高效砷化镓太阳电池翼，
　　光电转换效率达到34%，目前为国际领先水平。
　　可不要小看这2%转换效率的提升，
　　这已经是塔尖上的再腾跃，
　　背后离不开811所科研人员的不懈努力，
　　和一个个技术难题的攻克。
　　在太阳翼被遮挡，
　　自身不能发电的情况下，
　　飞船就要靠天和核心舱慷慨解囊，并网供电。
　　神舟十二号载人飞船采用了 低压电源系统 ，
　　作为受电端，
　　它与空间站 采用单向并网供电模式 ，
　　根据其与核心舱的对接口位置，
　　电力最大可达1400瓦。
　　神舟十二号与天和核心舱对接成功
　　神舟十二号任务之后，
　　在今年9月份，
　　我国还将发射神舟十三号，
　　将三名航天员送入天和号核心舱，
　　这次要停留6个月。
　　神舟十四号预计在2022年5月发射、
　　神舟十五号也预计在2022年发射，
　　实现一年2次载人航天发射。
　　中国空间站能量来源：并网供电系统
　　20年前，
　　美国拒绝了中国，
　　国际空间站让我们吃了闭门羹。
　　于是热爱房子的中国人，
　　决定凭一己之力在太空造自己的房子。
　　2021年天宫空间站一字型结构图
　　如今，
　　我们终于在太空有了自己的三室两厅小别墅。
　　载人航天工程也从野营变成了太空新基建。
　　此次3个月的驻留，
　　3名宇航员最重要的任务，
　　是继续搭建和维护空间站。
　　天和核心舱功能室划分
　　天和核心舱作为我们太空的家，
　　运转离不开电。
　　天和核心舱内景
　　空间站的主要能源来源为太阳能，
　　供电系统由 柔性太阳能电池翼和锂电子蓄电池储能系统 构成。
　　天和核心舱的太阳能电池翼 发电能力达到 18000瓦 。
　　单翼面积67平方米，
　　双翼合计130多平，
　　面积和一间豪华别墅差不多。
　　接受光照的柔性太阳能电池翼
　　在没有光照的阴影区，
　　存储了能量的蓄电池负责为整个舱体供电。
　　中国空间站由核心舱、实验舱、神舟飞船及货运飞船组成
　　为了保证整个系统的正常能源供给，
　　中国空间站成员们还组成了和谐灵活的供电大联盟。
　　中国空间站完整构成图
　　采用高压电源系统的天和核心舱和天舟二号货运飞船可以 实现双向并网供电 ，
　　其中核心舱可提供最高 2000瓦 的电力输送力，
　　货运飞船则是 1000瓦 左右的电力。
　　并网供电系统为航天员提供太空探索的能源保障！
　　天和核心舱和天舟二号对接画面
　　国际空间站在2024年即将完全报废，
　　而新生的中国空间站，
　　则成为抢手的香饽饽。
　　目前已有多个国家向我国提交了空间站合作的申请，
　　未来的太空探索，我们已经成为了领跑者。
　　中国航天工程发展史
　　从前，
　　我们是在埋头追赶美俄的脚步，
　　以后，
　　角色将彻底颠覆，
　　被仰望追逐的，
　　是中国航天工程！
　　更深的宇宙，我们来了！