13、航天器电力技术：从基础到应用

航天器电力技术：从基础到应用

在当今的航天领域，航天器的电力系统至关重要。它不仅决定了航天器的运行寿命和性能，还影响着各种任务的成功执行。本文将深入探讨航天器电力系统的多个方面，包括其发展历程、环境因素的影响、太阳能转换技术等。

1. 航天器电力系统的起源与发展

1957 年，184 磅的人造卫星斯普特尼克一号发射升空，它仅依靠银锌原电池作为唯一的动力源，为两个发射器提供了 1 瓦的电力。然而，原电池的使用也限制了航天器的使用寿命，因为当电池耗尽后，航天器不久便会重返大气层。随后，先锋一号成为首个搭载太阳能电池与可充电电池的卫星，这标志着航天器电力系统的重大进步。

从那时起，人造卫星的复杂性和对电力的需求呈指数级增长。如今，卫星发射已变得司空见惯，其数量和规模都有了显著提升。表 1 展示了一些当前常用运载火箭的有效载荷能力，从中可以看出，尽管现代发射系统能够轻松将大量有效载荷送入轨道，但发射成本仍然居高不下，这使得航天器的设计必须注重最小化质量和提高系统可靠性。

运载火箭	近地轨道（LEO）有效载荷（kg）	地球同步轨道（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