日本研制新型长寿命高效率卫星电源

日本电信电话公司(NTT)在硅基片上进行砷化镓晶体生长制成薄膜太阳电池。它的光电转换效率和面积都超过了已实用化的以砷化镓作基片的太阳电池,并解决了用不同材料复合后出现的晶体缺陷(位错)和裂纹两大难题。研究出了引入两种变形层和有选择性地进行晶体生长的新技术。这种薄膜太阳电池兼有硅的价格低廉、质轻、强度高和砷化镓寿命长的优点。这一高效长寿命大面积化太阳电池新产品试制成果,准备推广应用到卫星电源上。     

美国空军资助高效太阳电池设计

美国空军航空推进电力实验室最近资助了转换效率达30％的太阳电池研究工作。光伏部技术经理把这一计划称为高风险高投资计划。目前,硅太阳电池的起始转换效率只有14.5％,而新型GaAs太阳电池(仅在少数卫星上安装)的效率已达21.5％。聚光电池目前,美国有3家公司开展聚光电池的研究工作。Varian公司获得260万美元的研究合同;Spire公司获得150万美元的合同;三角研究公司的研究所获得50万美元的合     

太阳电池空间标定技术初探

随着各种新型空间太阳电池的发展和应用,在地面使用太阳模拟器对AMO标准太阳电池进行标定的方法在理论和实践上都遇到了严重的困难,最能反映其实际使用状态的空间标定成为解决问题的理想方案。国外太阳电池空间标定技术已十分成熟,主要航天国家如美国、欧洲、日本、巴西等都进行了各自的空间标定实验。北京东方计量测试研究所进行了太阳电池空间标定原理样机的研制工作。样机由太阳电池板、数据采集与处理模块、太阳敏感器和温度传感器组成,可同时对32路国产砷化镓多结太阳电池进行短路电流的测量,电流测试的标准不确定度小于0.5%(最佳点)。此项研究将形成标准太阳电池空间标定的完整方案,促进我国新型空间太阳电池的研究和应用。     

波音公司打造全新的BSS-702卫星平台型谱

在通信卫星制造领域,波音卫星系统公司(BSS,以下简称波音公司)是勇于创新,敢于做"第一个吃螃蟹"的公司。21世纪初,波音公司便在早期的BSS-702卫星平台的太阳电池翼上率先采用聚光器设计,以期获得更大功率。事实表明,聚光器设计是一项失败的设计,导致卫星太阳电池发电效率很快大幅降低。无独有偶,波音公司的BSS-601卫星平台较早采用了电推进装置用于南北位置保持,其电推进产品为13cm直径氙离子推进器(XIPS)。而统计发现,在2000年以来全球通信卫星发生的电推进     

卫星的防辐射技术

绝大多数人造地球卫星的电源均采用电池阵。它们在轨道上受到宇宙辐射,特别是高能电子和质子的辐射,会造成严重损坏。但是,采用激光退火技术,可使之恢复原效率的95％。目前,已在实验室里成功地对受辐射损坏的太阳电池进行了再生试验。自1958年发射第一颗装有太阳电池的卫星至今,太阳电池只采用被动式防辐射技术。第一次采用的被动式防辐射技术,只是在太阳电池表面上涂一层能截断低能带电粒     

火星尘埃对太阳电池阵的影响与电帘除尘研究

火星表面大量尘埃在太阳电池阵表面的累积将会导致其输出功率下降,甚至使太阳电池阵功能失效。近年来,电帘除尘方法被认为是在火星着陆任务中进行尘埃防护最有效的手段之一。本文开展了火星尘埃累积对三结砷化镓太阳电池性能影响的实验研究,得到了火星尘埃累积量与太阳电池电压、电流和相对输出功率数值模型;通过除尘技术分析,确定电帘除尘装置构型;依据制备得到的除尘电帘,对不同火星尘埃累积下电帘的除尘效率进行了研究,为火星着陆太阳电池阵遥测数据分析和开发自适应除尘太阳电池阵提供有力的技术支持。     

航天简讯

航天简讯砷化镓电池无辜□□劳拉空间系统公司制造的Ｔｅｍｐｏ－２和ＰＡＳ－６卫星分别在１９９７年４月和８月发生了相同的太阳电池阵短路故障，两次故障虽不会影响卫星的正常工作，但到卫星工作寿命临近结束时，卫星将因电能损失而不得不关闭几台转发器。由于这是劳拉...     

适用于卫星转发器的GaAsFETA

砷化镓场效应功率管(GaAs Power FET)的主要应用之一是用作卫星通讯转发器。最近一个报告谈到一种C波段7级放大器,其输出功率10瓦,增益50分贝,瞬时带宽40兆赫,效率33.4％。本文将叙述一种适合于空间飞行器环境的砷化镓场效应管放大器,这种放大器有一个恒温网络,以改善空间飞行器的环境性能。已经设计出一个6级放大器,频率从3.7—4.2千兆赫,瞬时带宽为300兆赫,这个放大器的直流漏偏压是8.5伏,频带中心输出功率为10瓦,     

日本CS—3通信卫星

日本CS-3通信卫星于1988年2月19日发射第一颗,1988年9月16日发射第二颗。CS-3卫星的全部设计工作由日本自己完成,采用了国际最新的硬件技术,如增强碳纤维结构(CFRP)、砷化镓(GaAs)太阳电池、30/20吉赫的微波集成电路(MIC)收发信机等。此外还采用高可靠性器件、天线指向控制新技术等。     

空间站太阳电池标定技术

为了提高空间太阳电池标定效率并准确得到空间环境中太阳电池在轨数据，研制了太阳电池空间站标定装置，开展首飞试验。其中，标定装置包含能够长期驻留空间站的太阳电池标定采集器和航天员可携带的返回式样品装置正样单机。攻克了空间站可往返太阳电池样品重复使用技术、多路太阳电池IV特性测量技术、非标准条件修正算法等关键技术。通过试验验证了新型定制化空间太阳电池在真实太空环境下的光电性能和可靠性，建立航天应用的产品性能衰减模型。本研究有望建立溯源至空间AM0的标准太阳电池溯源体系，开展量值传递。     

空间用太阳电池发展与应用前景

现在每年平均有100颗以上的通信、对地观测、科学、行星探测等各种不同类型的人造卫星发射至宇宙空间,太阳电池在这些卫星上是必不可少的。空间用太阳电池正向小型、轻型、高可靠、高性能、耐环境化方向发展。一、空间用太阳电池应具备的特性空间用太阳电池因暴露在10~(-9)帕以下的高真空、太阳耀斑及放射线下,反复经受-100℃～100℃温度环境的考验,因此对其有特殊的性能要求。 1.高转换效率和轻型化近年来,各国火箭发射能力增大,人造卫星自身业务的复杂化,使耗电量和卫星重量均有增大的趋     

C波段场效应晶体管功率放大器

砷化镓场效应晶体管的技术已经证明:这种器件可以取代空间飞行器上通信转发器的行波管。目前,美国无线电公司(RCA)为国际通信卫星研制的C波段场效应晶体管取得了一些阶段性成果。     

英国正在研究21世纪初发射的大型通信卫星

英国正在研究一颗未来的大型通信卫星。它将固定自动跟踪太阳,以获得太阳能,不象目前的卫星在空间运动中总是定向地球一个特定区域,而有背日期。星上太阳电池帆板是旋转的,使电池帆板能从太阳获得最大功率。     

空间太阳电池板银互连片原子氧效应模拟试验

空间太阳电池板可作为空间飞行器的动力源,但由于原子氧在空间太阳电池板银互连片上的腐蚀作用,可能影响空间太阳电池板的有效寿命.因此,在北航流体所设计的原子氧效应地面模拟试验设备中,对空间太阳电池板的银互连片进行了抗原子氧效应地面模拟试验研究.获得了银箔和不同防护镀层材料在原子氧环境中的不同剥蚀结果,这为进行银互连片表面的原子氧防护提供了必要的应用和设计依据.     

低轨道航天器高电压太阳电池阵电流泄漏效应分析计算

在一种简化的太阳电池阵结构模型基础上, 利用太阳电池阵电流收集经验模式,基于电流平衡, 建立了一种计算低轨道航天器高电压太阳电池阵在等离子体环境中电流泄漏的方法. 利用该方法, 对高电压太阳电池阵电流泄漏效应与低轨道等离子体环境、电池阵电压、电池阵裸露金属面积的关系进行了分析计算.结果表明, 随着轨道高度增加, 电流泄漏引起的电池阵功率损失迅速下降, 影响最严重的区域为电离层等离子体密度最高的300～400 km高度的轨道区域; 电流泄漏引起的功率损失与太阳电池阵电压呈指数关系, 电压越高功率损失越大; 200 V以下的电池阵功率损耗较小, 远低于电源系统总功率的1%;电流泄漏与太阳电池阵裸露金属导体的表面积呈正比关系, 因此, 通过减少太阳电池阵裸露面积, 可以降低电流泄漏的影响.      

地球观测卫星太阳电池阵的定向控制

<正> 一、电池阵定向控制的必要性及控制方法的概述随着大型地球观测卫星的观测手段多样化,旋转执行机构的采用以及轨道观测寿命的增长,对星载电源容量的要求越来越大,传统的银锌电池已很难满足卫星供电要求.于是,不但通信卫星,而且长寿命地球观测卫星也出现了采用太阳电池供电的趋势.为充分发挥供电效率,须考虑电池阵对日定向控制问题.对地球观测卫星来说,大致有两种可供选择的定向     

苏联宇航员出舱活动 更换轨道站太阳电池板

2月26日,苏联和平号轨道站上的两名宇航员弗拉基米尔·季托夫和姆沙·马纳罗夫舱外活动,成功地更换了太阳能电池板的部件。季托夫与马纳罗夫更换了轨道站上一块新太阳能电池板上8片电池片中的2片,这2片电池是用于实验的样片,在实际飞行中检验它的(以提高为目标的)效率和寿命,电池工作情况由专线发回地面。其余6块电池也是用新型材料制成。专家们期望这些电池的功率输出会提高15-20％。     

哈勃空间望远镜

哈勃空间望远镜是美国航宇局研制的最昂贵和技术最复杂的一颗科学卫星。这颗卫星由马歇尔中心、洛克希德公司和帕金·埃尔曼公司组成的承包小组负责研制。欧空局和几家欧洲公司也参与了研制工作,并负担15％费用,研制太阳电池翼和暗弱天体照相机两个部件。作为交换,美国航宇局保证欧洲科学家获得15％的观测资料。卫星由三大部分组成:光学部件、科学仪器、保障系统。卫星重12.5吨,主结构尺寸为42.5英尺×14英尺,太阳电池翼全部展开后,宽度可增加到45英尺。     

太阳电池阵极月轨道在轨热分析

以极月轨道上太阳电池阵作为研究对象,详细分析了该轨道上电池阵所得各外热流的确定方法.以此为基础,对太阳电池阵进行在轨温度数值模拟,得到月球轨道上电池阵所得外热流以及温度的周期分布.计算结果与地球卫星的相应数据进行比较,明确了月球轨道上电池阵所得外热流以及温度的周期分布特点,为月球卫星上太阳电池阵以及整个卫星的设计提供了有利的数据参考.      

热离子辐射型空间核电源的在轨试验飞行

空间核电源的产生不是偶然的 ,它是发展航天技术的需要。在航天技术发展的初期 ,几乎所有国家的第 1颗人造地球卫星均采用了原导弹武器使用的电源——银锌电池。银锌电池的主要优点是它的性能稳定、可靠性高。然而它有不足之处 ,即存在比能量低、一次性使用等问题。随后发展了太阳能电池 ,研制了各种各样的太阳电池系统 ,它已成为空间技术中的支撑性电源。但是 ,太阳电池系统的主要缺点是 :随着所需功率的增大 ,其布片面积将成正比地直线上升 ;脱离开阳光无法工作 ,在非日照区不得不再次求助于化学蓄电池 ,以保障航天器的不间断工作 ,而储能…