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目前人造卫星为什么很少使用核电源

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作者:智能制造生产线来源:智能制造生产线

人造卫星上用什么电源?

之不尽、用之不竭的能源就是太阳能了。卫星上的电源有化学电源和核电源、太阳能电池电源等多种类型。目前,绝大多数卫星都采用太阳能电池。

空间太阳能电池帆板精密组装线.jpg

人造卫星上用什么电源?

电源对于卫星来讲必不可少,人造卫星上许多的电子设备都需要用电,不少出现故障的卫星,是因为电源失灵而造成的。卫星电源用于产生、变换电能和存储,由电能存储、电源电压变换、发电、电源功率调节等装置组成。电源功率随着卫星技术的发展,也在不断提高,已从最初的几十瓦增加到十几千瓦。卫星上的电源有化学电源和核电源、太阳能电池电源等多种。取之不尽、用之不竭的能源就是太阳能了,因此,绝大多数卫星目前都采用太阳能电池。这种电池利用半导体材料的光电效应,可以工作几年甚至几十年。早期的卫星由于把太阳能电池,贴在卫星星体的表面,面积较小,发电功率不高。现在数以万计的太阳能,电池片贴在面积很大的板上,整块太阳能电池板安装在卫星星体外面,发电功率大大提高了。

现在开始广泛采用砷化镓材料,不像早期用半导体硅做成的太阳能电池片,光电转换效率高,能达到20%以上。中大型卫星为了进一步增加太阳能电池片数量,多采用由数块太阳能电池板连接而成的太阳翼。由于火箭装不下太大,在发射时太阳翼处于折叠状态,火箭与卫星分离后再展开。不少卫星上的太阳翼采用了先进技术,为了使太阳翼总是朝向太阳,以获取**的电能:一是装有带着太阳翼转动的驱动机构;二是用太阳敏感器控制驱动机构转动太阳翼来捕获太阳的方位,为卫星提供充足的能源,使太阳光尽可能垂直于太阳翼。

人造卫星使用了太阳能电池板

化学电池用在人造卫星上了吗

太阳能电池具有重量轻、寿命长的优点。但太阳能电池有致命的缺点,必须在太阳光的照射下才能有效,当卫星进入太阳照不到地球的阴影区,太阳能电池怎么办?

可以把蓄电池组、太阳能电池组成太阳能电池阵——蓄电池组电源。卫星在日照区时,太阳能电池阵一方面向蓄电池组充电,把电能储存起来,一方面给卫星上的设备供电;由蓄电池给飞到阴影区时卫星的设备供电。就像我们使用的太阳能路灯一样。这些蓄电池有不少种类,不过都是化学电池,如我们日常用的锂电池和镉镍电池,性能主要用比能量的大小来衡量。电池的比能量越高性能就越好,比能量就是:单位重量的电池能够产生的电能。锂电池的比能量为200~500瓦时/千克,镉镍电池的比能量为55瓦时/千克,所以,锂电池前景更广阔。

燃料电池有时也用在卫星上,贮存在燃料中的化学能,经过化学反应可以转变成电能。比如,氢氧燃料电池,利用氢和氧的“燃烧”来产生热能发电。不管使用何种蓄电池,它们的比能量总的来讲都比较低,因为受到重量的限制,所以使用寿命不能太长。

目前人造卫星为什么很少使用核电源

全球目前已建立了多座核电站。那么,在人造卫星上可以使用核电源吗?按理说是可以使用核电源的。它是将放射性同位素“蚁变”或核裂变时所释放的热能,通过热电转换器件转换成电能的发电装置。使用核电源能克服化学电池、太阳能电池的不足。空间核电源与太阳能电池阵——蓄电池组电源相比,环境适应能力和生存能力强,有单位质量功率大、不受尘埃、成本低、不依赖太阳能、高温和辐射等因素影响的优势。

采用核电源的卫星外部还有**的优势是,没有大面积太阳能电池阵,在低轨道飞行时受太空中残存大气阻力影响也较小,可以减轻负重。卫星上用的核电源,主要由热电转换装置、热源和散热器等组成。热源有核反应堆和有放射性同位素源两种,热电转换装置有热离子二极管和温差热电偶等多种,用不同的热电转换、热源装置能组成不同种类的核电源。已进入实用阶段的目前有,核反应堆热离子发电器、放射性同位素温差发电器两种。前者发电功率为几千瓦至数十千瓦,后者发电功率为几十瓦至几百瓦。核电源也存在人无完人,金无足赤,有一些明显的缺陷。比如,要求在卫星上使用核电源时,对卫星上的仪器设备采用辐射屏蔽措施,这样卫星的质量就增大了。另外,核电源的价格昂贵,不安全是**的障碍,如果核电源的卫星发生故障而泄漏,太空和地面会造成污染。欧赞智能科技(苏州)有限公司,机器人装配自动化,自动化装配,精密装配自动化,医疗器械自动化装配,自动化非标装配,卫星太阳能电池电源生产线,非标自动化,医疗自动化精密装配设备,智能制造生产线,智能仪器侧试仪表,军工智能制造生产线,非标自动化医疗自动化设备,上海卓狐信息科技有限公司,非标自动化设备,医疗器械自动化设备,医疗器械非标自动化,智能装配生产线,军工产品装配自动化,


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