北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)完美收官！衛(wèi)星上的太陽能發(fā)電“黑科技”

6月23日，我國成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星，這也是北斗三號系統(tǒng)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星。自此，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署完成 ，歷時20多年的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)完美收官。

上午9點(diǎn)43分，一枚長征三號乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，成功運(yùn)載北斗系統(tǒng)第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星——也是北斗三號系統(tǒng)最后一顆衛(wèi)星點(diǎn)火升空。半小時后，衛(wèi)星準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，太陽能帆板也展開到位。至此，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成，比原計(jì)劃提前半年。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，目標(biāo)是為全球用戶提供定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)。1983年，以“兩彈一星”元勛、中國科學(xué)院院士陳芳允為代表的專家學(xué)者提出了利用2顆地球同步軌道衛(wèi)星來測定地面和空中目標(biāo)的設(shè)想。從1994年啟動北斗一號系統(tǒng)工程建設(shè)算起，我國全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)歷時26年之久。在此過程中，科研團(tuán)隊(duì)成員克服了多重困難。

衛(wèi)星能源系統(tǒng)是衛(wèi)星的關(guān)鍵分系統(tǒng)之一，被譽(yù)為衛(wèi)星的“生命線”。如果把衛(wèi)星在太空中的“活動”比喻成人類活動的話，那么推進(jìn)系統(tǒng)相當(dāng)于人的“肌肉組織”，控制系統(tǒng)相當(dāng)于人的“大腦與神經(jīng)組織”，而能源系統(tǒng)相當(dāng)于人的“心臟與血液循環(huán)組織”，為大腦和肢體提供能量。

衛(wèi)星電源分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個復(fù)雜系統(tǒng)工程，不但要考慮電源各部分的參數(shù)設(shè)計(jì)，還要考慮電氣設(shè)計(jì)、電磁兼容設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)等方面。因?yàn)槿魏畏矫妫呐率菢O微小的疏忽，都有可能導(dǎo)致整個衛(wèi)星電源分系統(tǒng)甚至整顆衛(wèi)星的崩潰。我國交付的尼日利亞通信衛(wèi)星一號才使用一年多因太陽翼故障導(dǎo)致電能耗盡就是先例，所以衛(wèi)星電源分系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

據(jù)了解，在北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星研制過程中，以中軌道衛(wèi)星為例，配置了雙太陽電池翼、雙蓄電池組、均衡器和電源控制器。其中太陽電池陣是衛(wèi)星的唯一供電能源，蓄電池組是衛(wèi)星儲能裝置。在北斗三號中，首次批量采用了轉(zhuǎn)換效率達(dá)到世界先進(jìn)水平的三結(jié)砷化鎵太陽能電池，能和太陽能帆板的尺寸充分匹配，極大提高了衛(wèi)星“吸收”太陽能的效率。

在儲能方面，北斗衛(wèi)星采用的鋰離子蓄電池組已達(dá)到國際先進(jìn)水平。北斗三號衛(wèi)星鋰離子蓄電池組的成功應(yīng)用，也開啟了鋰離子蓄電池組中高軌道應(yīng)用的新局面，滿足了北斗衛(wèi)星儲能電源能量密度高的需求，讓衛(wèi)星上的各種儀器設(shè)備等有效載荷更有“活力”。