航天器电力技术:从起源到架构
1. 航天器发展的开端
1957 年 10 月 4 日,184 磅重的人造卫星斯普特尼克一号发射升空,它仅以银锌原电池作为唯一电源。该电池为两个发射器提供一瓦电力,三周后发射器停止广播。卫星于 1958 年 1 月重返大气层,标志着太空时代的开端。原电池(不可充电)实际上决定了航天器的使用寿命,因为航天器在电池耗尽数周后才重返地球大气层。
随后不久,先锋一号发射,它是第一颗搭载太阳能电池并与二次(可充电)电池耦合的卫星。这些电池用于在日食期间提供电力。从那时起,人造卫星的复杂程度以及对电力的需求呈指数级增长。曾经的科学奇物如今已成为现代通信、气象、观测、导航、大地测量、国防、娱乐以及科学发现中不可或缺的工具。
自早期以来,卫星发射频率显著增加,发射数量和卫星尺寸都在不断增长。以下是当前部分运载火箭的有效载荷能力:
| 运载火箭 | 近地轨道(LEO)有效载荷(kg) | 地球静止轨道(GEO)有效载荷(kg) | 地球同步转移轨道(GTO)有效载荷(kg) |
| — | — | — | — |
| Delta II - 7925 | 5,000 | 1,800 | - |
| Titan IV | 17,700 | 4,450 | - |
| Ariane 5 | 6,800 | - | - |
| Proton K | 20,100 | 2,100 | 4,615 |
| Shuttle | 24,400 | 5,900 | - |
尽管现代发射系统能够轻松将巨大的有效载荷送入轨道,但发射成本仍然很高(通常每千克送入近地轨道需数千美元)。这使得最小化质量和提
航天器电力技术的发展与挑战
超级会员免费看
订阅专栏 解锁全文

被折叠的 条评论
为什么被折叠?



