25、航天器电力系统：原理、设计与应用

航天器电力系统：原理、设计与应用

一、起源与背景

1.1 创作初衷

对航天器电力系统相关知识的需求促使了相关研究的开展。早在十多年前，就有人开始思考撰写一本聚焦于航天器电力系统的书籍。当时，作为新兴的以学术为基础、专注于太空电力的研究机构的负责人，在为进入该跨学科研究领域的本科生和研究生寻找通用参考教材时，发现虽然相关信息存在，但分散于大量的工业技术备忘录、美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）的技术报告以及会议记录中，缺乏全面涵盖该主题的教材。

除了学术用途外，编写这样一本书还有其他诸多原因：太空作为运行介质的独特性、新型航天器对电力需求的不断增加、新电力技术的出现使高功率系统更可行、认识到电力系统设计是未来太空任务的关键因素，以及缺乏该主题的参考教材。

1.2 书籍架构的确定

最初拟定的书名是《航天器电力系统》，但后来发现基于系统概念的方法会忽略构成这些系统的技术的广度和丰富性。航天器电力系统是为满足特定任务需求而设计的，任务要求会决定各种设计参数，如运行寿命、运载火箭和轨道选择带来的限制、有效载荷所需的平均和峰值功率水平、任务所需的可靠性和冗余度、运行温度限制、项目总成本等。由于太空任务几乎无限，可能的航天器系统数量也会迅速增加，基于电力系统编写的书籍必然会导致内容的冗余或缺失。

因此，本书最终强调的是支持电力系统的技术，而非系统本身。虽然这种方式也有不足，无法全面讨论各种技术如何集成到运行系统中，但它为这种集成提供了全面的基础。本书基于太空应用可能的三种能源——太阳能、化学能和核能，从多个方面对它们进行了探索。

1.3 致谢

许多人对本书的编写做出