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5 月 11 日,中国空间站签收了一份重达 768 公斤的 "太空快递"!天舟十

5 月 11 日,中国空间站签收了一份重达 768 公斤的 "太空快递"!天舟十号送来的 67 件科研宝贝里,藏着一件能改写未来太空能源格局的 "黑科技"—— 我国自主研发的柔性单晶硅异质结太阳电池。

它的厚度只有 80 微米,和一根头发丝差不多,采用薄膜材料封装,能像纸张一样折叠、卷曲。这与目前航天领域主流的砷化镓太阳电池形成了鲜明对比,传统电池采用玻璃盖片封装,又硬又重,不仅运输成本高,还限制了太阳翼的面积和形状。

更令人振奋的是,这款柔性电池的造价仅为砷化镓电池的十分之一,每平方米重量不足一公斤。要知道,一块用于卫星的砷化镓电池每瓦售价高达 900 到 1300 元人民币,而地面普通光伏板每瓦成本只有几毛钱。成本的巨大差异,正是制约商业航天大规模发展的关键瓶颈之一。

这次把柔性太阳电池送上太空,不是一次简单的展示,而是一场严苛的 "太空大考"。它将被安置在中国空间站材料舱外暴露实验平台,直面太空极端环境的考验。从零下 150℃到零上 120℃的剧烈温度循环、持续不断的高能粒子轰击、以及极具腐蚀性的原子氧环境,任何一项都可能让普通材料失效。

科研人员将持续监测电池在太空环境下的发电稳定性,对比地面模拟实验与在轨前后的性能数据,校验地面实验模型与太空真实环境的匹配度,摸清电池性能的衰减规律。实验结束后,这些电池样品还将被带回地球,科研人员会仔细研究电池和封装材料的变化,为后续技术改进提供关键依据。

这项实验的战略意义怎么强调都不为过。我国正在规划建设自己的卫星互联网,未来需要发射约 20 万颗卫星。如果全部使用传统砷化镓电池,仅能源系统的成本就将是一个天文数字,而且稀有材料的全球储量也无法支撑如此大规模的需求。而柔性单晶硅电池一旦技术验证成熟,凭借我国占据全球九成以上市场的硅基光伏产业链优势,规模化量产的成本优势将无可替代。

除了柔性太阳电池,天舟十号带来的其他科研产品同样亮点纷呈。由香港科技大学牵头研制的温室气体点源探测设备,可以监测全球中低纬度的二氧化碳和甲烷浓度,为 "双碳" 目标提供可靠、准确、高频次的中国数据。空间生命孕育研究则搭建起了从斑马鱼胚胎到小鼠胚胎,再到利用干细胞构建的 "人工胚胎" 的完整发育链条,覆盖从低等脊椎动物到高等哺乳动物的太空胚胎研究体系。

值得一提的是,天舟十号还为空间站送去了第三套新款 "飞天" 舱外航天服,至此空间站 5 套舱外服全部完成更新换代。新款舱外服设计寿命从 3 年延长到 4 年,出舱次数从 15 次增加到 20 次,重量减轻了 10%,关节灵活度提升了 15%,为后续密集出舱作业提供了坚实保障。

这次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段后的第 5 次货运补给任务,也是天舟飞船的第 10 次飞行。从 2017 年天舟一号首飞至今,天舟系列货运飞船已经成为中国空间站最可靠的 "太空快递员",为航天员长期在轨驻留和空间站科学实验提供了源源不断的物资支持。

随着天舟十号的成功对接,中国空间站国家太空实验室将再次迎来忙碌时刻。这 67 件科研产品,承载着人类探索宇宙的梦想,也凝聚着中国航天人的智慧和汗水。每一项实验的突破,都将推动人类对太空的认知向前一步,也为中国航天强国建设注入新的动力。