42、航天器电力系统技术与热管理

航天器电力系统技术与热管理

1. 航天器电力系统书籍创作背景与需求

在航天领域不断发展的今天，航天器电力系统相关知识的整合显得尤为重要。早在十多年前，就有人开始思考编写一本聚焦航天器电力系统的书籍。当时，作为一个专注于太空电力的学术研究机构的负责人，在为本科和研究生寻找通用参考资料时发现，虽然相关信息广泛存在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论文集中，但缺乏一本全面涵盖该主题的综合性书籍。

除了学术用途，编写这样一本书还有其他诸多原因：
- 太空作为运行介质具有独特性。
- 新型航天器对电力的需求不断增加。
- 新的电力技术使更高功率的系统更具可行性。
- 电力系统设计是未来太空任务的关键因素。
- 该领域缺乏综合性的参考书籍。

2. 书籍组织架构的演变

1997年秋季，帝国理工学院出版社提供了进一步完善书籍组织架构的机会。最初的步骤是向几位在太空电力领域比作者更有经验的同事寻求建议，这些同事后来成为了这本书的合著者。最初拟定的书名是《航天器电力系统》，但经过长时间的思考，发现基于系统概念的编写方式无法全面讨论构成这些系统的技术的广度和深度。

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，如下表所示：
|设计参数|说明|
| ---- | ---- |
|运行寿命|航天器正常工作的时长|
|运载火箭和轨道选择的限制|不同的运载火箭和轨道对电力系统有不同要求|
|有效载荷所需的平均和峰值功率水平|决定电力系统的输出能力|
|任务所需的可靠性和冗余