因此,空间太阳电池的标准化和太阳电池标定将伴随太阳电池的研制、生产、使用而发展,是一个长期攻关的重要课题,特别是目前高空气球太阳电池标定处于空白状态,急需一个能够为我国临近空间可以长期标定的单位和平台 。
飞行试验成功 技术封锁被打破
依托中国科学院光电研究院建立的中国科学院浮空器系统研究中心是国内最早从事高空气球研究的单位,建立了我国唯一的高空气球系统,在高空气球方面积累了丰富的经验和技术,是国内高空气球领域的权威机构,也是国内目前唯一掌握高空气球技术、具备高空气球研制、生产、发放、回收能力的单位 。 中心从事高空气球的发放和试验工作已有几十年,在高空气球的设计、制造、发放、运行、回收方面积累了丰富的设计和实施经验 。 经过多年的发展,中心的高空气球技术已经比较成熟并达到一定的水平 。 国内外合作飞行200多次,气球体积形成了从3万立方米到40万立方米的系列,最大可制造60万立方米的气球,最高飞行高度40千米,最大载重1.9吨 。 中心有成熟的高空气球加工工艺和设备,可以快速开展超压气球的加工与试验,并为飞行试验的实施提供可靠的技术支持和保障 。
图 5高空科学气球发放(图片来源:中科院高能物理所气球组)
2018年8月8日,中国科学院光电研究院成功使用高空科学气球进行空间用太阳电池的高空标定试验,解决了气球平台动态变化中自动对日跟踪机构的稳定性和可靠性难题,实现了小型化多通道能够对太阳电池的进行全参数测量的高精度测量,国内首次完成了包括开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流和温度等详细参数的测量,首次获得了几十片不同类型太阳电池完整地太阳电池I-V曲线,对全面和准确评价空间光谱条件下太阳电池性能具有重要意义,对于我国新型空间用太阳电池的研制和应用起到推进和促进作用 。
该飞行试验的成功,标致着中国科学院成为继美国航空航天局(NASA)和法国空间研究中心(CNES)之后,全世界第三个能够独立进行35km以上太阳电池高空标定的科研机构,打破了国外对我国空间用太阳电池标定技术的长期封锁 。
图 6 高空气球载太阳电池标定系统发放成功
(图片来源:中科院浮空器研发中心)
【我国太阳电池高空标定取得新突破一个气球对深空探测做出大贡献】(本文中标明来源的图片均已获得授权)
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