最近，一位网友拍摄了中国空间站通过画面，元田实验室就位后，空间站组合张开宽大的翅膀在天空游泳。那么，元田实验室的这个“翅膀”到底有什么特别之处呢？今天，“元田提问”推出第七句话，告诉大家空间站组合体是如何鹏展翅、迎着光飞翔的。

元田实验室这个巨大的“翅膀”是我们讨论的元田实验室太阳翼，被称为像天空和核心室太阳翼一样灵活的太阳能电池板或灵活的太阳能电池阵列。这个“翅膀”可以将太阳能转化为电能，是飞船执行任务时不可缺少的“能量来源”。

技术升级！电源容量Max

元田实验室太阳翼的宽度超过55米，可以与半个足球场相媲美。单翼展开面积可达110平方米，相当于一套三室一厅公寓。太阳能翼配置的柔性砷化镓电池在32kW以上，一天发电量足以在普通家庭使用一个半月。这种“机翼”在面积和供电能力上都是天空和核心室太阳机翼的两倍以上。

在之前，神舟系列载人飞船采用第一代刚性太阳能电池阵列技术，天舟系列货轮采用第二代半刚性模块化太阳能电池阵列技术，空间站各段采用第三代柔性太阳能电池阵列技术，天与核心石是我国首次应用于柔性太阳能翼，该技术在元田实验室的应用上又取得了新突破。

第二次展开！防震技术最大值

由于这个超大的“机翼”，元田实验室与核心舱对接就像是“放风筝驾驶”。太阳翼的振动会在对接过程中影响航天器的控制精度和稳定性。因此，为了避免资格振动等现象妨碍对接，元田实验室太阳翼采用二次展开方案，第一次展开长度约为6.5米，与天空和核心室正面对接，再次完全展开。在使用结构滤波器的同时，利用脉宽调制来调节太阳翼的振动，以“4 ~ 2千斤”的方式最大限度地减少灵活的太阳翼振动，从而最大限度地减少交叉对接任务。

柔性太阳翼的展开过程不同于传统的刚性、半刚性太阳翼。第一，灵活的太阳翼通过火工品爆炸解锁，抬起压在船舱臂上的太阳翼，向侧面展开。然后解开绑太阳翅膀的“绳子”，进行“解除约束”。最后，通过电机控制，将太阳翼慢慢向外伸展。这个过程就像是“拧螺丝”，最终完全展开太阳翅膀。

对日方向！能量收集Max

驱动这两个灵活的太阳翅膀，在宇宙中轻轻划下“圆圈”，全天候从太阳接收光线并不容易。如果我们想象一只手拿着27米长的“芭蕉粉丝”，围绕手腕旋转360，那么我们的手腕就需要强大的承重力和旋转力。实验室的对日定向装置相当于我们的手腕。要继续旋转太阳翼，稳定对日。

太阳翼使用双轴控制，无需调整船舱姿势，即可随时调整方向。在太空运行中，元田实验室的这种太阳能帆板可以最好地朝向太阳，避免在飞行中被其他舱挡住阳光。空间站完成轨道建设后，天空和核心舱的太阳帆板将转移到元田实验室资源舱的尾部。届时，元田实验室将成为名副其实的“主发电站”，为组合体不断供电。

元田实验室太阳翼还有什么特点和技术突破？我们具体理解为。

宇宙发电站能源爆炸表

元田实验室两个巨大的“机翼”上铺着很多深色玻璃般的“小镜子”，每一个“小镜子”都像是宇宙“发电站空间站”区间使用的灵活的太阳翼光电转换效率突破了30%，这种出色的性能使现有的太阳翼望尘莫及。工作，元田

轻盈灵巧 伸缩自如

独特的设计结构让柔性太阳翼变得轻盈灵巧。在发射过程中，柔性太阳翼起初宛如合拢的手风琴紧紧收缩于舱内，单板厚度不足1mm，可谓薄如纸张，且单位面积重量仅为传统太阳电池阵的一半。在相同发电能力下，柔性太阳电池阵的收拢体积可降低为传统太阳电池阵的20%。刚性电池与柔性基板的力、热匹配适应性难题也被巧妙解决，确保柔性太阳电池阵安全可靠。

为保证柔性太阳电池阵结构稳定、伸缩自如，针对太阳电池阵面对面加压收拢的发射段力学环境要求，柔性太阳电池阵将原本“立体”的元器件“压”成平面，有效保证了太阳电池阵表面平整度。在轨展开时，太阳翼“舒展筋骨”，缓缓向两侧展开，宛如被拉开的手风琴，在太空中奏响航天人的美妙乐章。

薄如蝉翼 身披“铠甲”

为解决长寿命空间环境适应性难题，柔性基板以“丝网印刷”基本原理为启发，研制自动化设备，精确控制压力、角度、速度等参数，实现柔性基板防护涂层自动均匀涂覆，顺利通过大剂量原子氧、高低温、紫外等环境考核试验，为产品披上“防护铠甲”，有效解决了空间站工程技术瓶颈问题。

超长待机 历经考验

为延长空间站在轨寿命，研制团队运用多重防护手段持续对柔性太阳翼进行评价试验，最终在问天实验舱发射前完成全部试验，验证太阳电池寿命可提升至15年，确保空间站运行寿命实现“超长待机”。

空间站柔性太阳电池阵用于天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱的在轨运行，是柔性三结砷化镓太阳电池阵技术在我国航天工程领域的首次应用，标志着我国太阳电池阵技术的再一次跃升。

从第一代刚性太阳电池阵技术应用于神舟系列载人飞船，到第二代半刚性模块化太阳电池阵技术应用于天舟系列货运飞船，再到如今第三代柔性太阳电池阵技术在空间站舱段的应用。这对航天器的“翅膀”愈加强劲灵动，飞行更加稳健持久，空间站组合体也将在“问天之翼”的加持下行稳致远。

来源：中国载人航天微信公号