关于这两个大型太阳翼的太空首秀,研制团队经过了一番深思熟虑。
在与“天和”交会对接时,一对长且柔的大翅膀势必会影响对接的准确度。交会对接往往是最惊心动魄的时刻——两个数十吨重的航天器,以约7.9千米/秒的速度运动,稍有偏差,航天器就会发生碰撞。如果太阳电池翼完全展开,实验舱就好比两只手各持一面巨大的帆,微小的抖动,都会导致实验舱的速度、相对位置和飞行姿态的控制精度下降,控制难度指数级增加。
因此,研制团队经过反复验证,制定了太阳翼“两步走”展开战略。问天实验舱发射后,柔性太阳翼会展开一部分电池板,满足实验舱的基本需求。等到交会对接后,再完全展开。整个过程持续80分钟,可谓“步步惊心”。
第一次展开持续时间约30分钟,有五个动作:首先,“热身运动”解除太阳翼的固定;紧接着,抬升机构“俯仰运动”将太阳翼从舱壁上立起;随后,展开锁定机构“扩胸运动”将两个太阳电池阵向两侧展开;接下来,约束释放机构“转体运动”解除收藏箱的约束;最后,伸展机构“伸展运动”井然有序地推开20块电池板。这个过程如同太阳翼在太空做了一套“广播体操”。
在交会对接完成后,开始第二次展开,历时50分钟。约束释放机构再次“登场”,搭档实验舱太阳翼独有的二次解锁装置,为其余64块电池板解除约束。
整个展开过程,数节伸展机构依次向外推出,带动太阳翼向外展开,像是一架被缓缓拉开的手风琴,在宇宙中奏响美妙乐章。当然,凭借其“高可靠可重复展收”的硬核技术,问天实验舱太阳翼不仅可以在太空中收放自如、刚柔并济,还能助力空间站时刻确保“电力在线”。
受太阳入射角和空间站飞行姿态的影响,太阳翼的发电效率会因时段不同、姿态不同而产生相应变化。为了让“柔性翅膀”24小时不间断追踪太阳,保持最高发电效率为空间站保障用电,问天实验舱首次采用太阳翼双自由度同时转动,确保阳光垂直照射在太阳翼上。