首次！五星红旗在月球动态展示，背后有我
我来无影、去无踪，
却与你的生活息息相关。
我可以点亮一盏灯，
开启一台机器，
发动一辆汽车……
但如果你认为我只能做这些，
那就太小瞧我了！
其实，我还有很多
“上天入海”的厉害朋友。
今天，我就来讲讲
我和朋友们之间的故事……
和你一起飞上天
要与太阳肩并肩
12月3日23时10分，我的朋友“嫦娥五号”顺利将携带月壤的上升器送入到预定环月轨道，成功实现我国首次地外天体起飞。
点火起飞前，着陆器和上升器组合体实现月面国旗展开。这是继嫦娥三号、四号任务后，五星红旗又一次展现在月球表面，同时也是五星红旗第一次月表动态展示。
▲“嫦娥五号”着陆器和上升器组合体全景相机拍摄五星红旗在月面成功展开。
“嫦娥五号”是怎么把五星红旗带上天的？这还要从几天前说起……
▲11月24日4时30分，中国文昌卫星发射场，长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器。
前几天，我的朋友“嫦娥五号”成功上天，开启了我国首次地外天体采样返回之旅。
这趟旅途，她需要带回2千克月壤。这次“挖土”是中国航天领域迄今为止最复杂、难度最大的任务之一。
如此难度大、精度高的动作，我的朋友是如何完成的？
这可少不了我的帮助。
▲“嫦娥五号”动画演示。
从这张图我们可以看出，“嫦娥五号”的电来自她身上的光伏板。光伏发电不是什么新鲜事儿，但“嫦娥五号”上的光伏板可不一般。
基于探测器机身的形状，她身上的太阳能电池帆板有三角形和多边形等多种形状。基板面积小且奇形怪状，怎样才能提升基板的发电效率呢？
研制人员表示，“嫦娥五号”的电池帆板采用多种尺寸的电池进行混合布片，光电转换效率达到31%。要知道，她的前身“嫦娥三号”和“嫦娥四号”的太阳能电池光电转换效率分别为28.6%和30.84%。
光电转换率up，“嫦娥五号”供电更充足。
此外，“嫦娥五号”的锂离子蓄电池储存性能也提高至195瓦时/千克，这个储存量是目前航天用锂离子蓄电池的最高值。
▲12月3日23时10分，满载而归的“嫦娥五号”上升器从月面起飞，实现中国首次地外天体起飞。
上天“挖土”的“玉兔”有了充足的电，在地球为她保驾护航的人类也不甘落后。
从11月24日凌晨起，位于上海松江、北京密云、云南昆明、新疆乌鲁木齐的4台射电望远镜同时启动，组成一张巨大的观测网，实时测控“嫦娥五号”探测器的一举一动，保障探测器能按照预定轨道精准行进。
▲上海松江供电公司员工为上海天文台深空探测指挥控制中心保电。
2007年以来，上海松江供电公司就开始参与嫦娥探月工程所有的测轨观测用电保障任务，保电经验非常丰富。“嫦娥五号”探月期间，上海松江供电公司为上海天文台测控中心提供了“双电源接入+UPS不间断电源+自备发电机”的三保险供电保障。
总之，我和“嫦娥五号”配合默契，祝贺她圆满完成任务！
既要揽月，也要探星。
就在今年夏天，我的另一位朋友——“天问一号”火星探测器开启了他的冒险之旅。
▲7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。
地球距火星最远约4亿千米，“天问一号”预计需要至少7个月才能到达火星，之后将在火星运行90天。
这么远的距离，他要怎么过去？他用的电从哪儿来？
到我登场的时候了！
▲“天问一号”模拟外观图。
和他的朋友“嫦娥五号”一样，“天问一号”的电源同样主要来自太阳能发电。当“天问一号”面向太阳时，他身上的太阳能电池帆板就会一边给探测器供电，一边给蓄电池充电。当“天问一号”背对太阳时，已经充满电的蓄电池就会接替太阳能电池继续为探测器供电。
飞行器登陆火星后，火星的沙尘暴等恶劣天气会对太阳能发电产生影响。 所以，研制人员们为火星车配备了4块加大的太阳能电池板，保障他在极端环境中可以正常工作。
“天问一号”还携带了13种科学仪器，这些仪器都经过严格的节能设计，可以在低电量的情况下保持稳定的工作状态。
▲7月27日，“天问一号”探测器在距离地球约120万公里处拍摄的地月合影照片。
在经过三次轨道中途修正后，“天问一号”预计在2021年5月登陆火星。
让我们祝他一路顺风！
▲“天问一号”登陆火星模拟动画。
聊完上天，我们再来说说下海的事儿。
我说的下海，下的可是真的海，马里亚纳海沟！
11月10日，我的另一位来自大海的朋友——“奋斗者”号全海深载人潜水器顺利下潜至地球海洋最深处，在太平洋马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米。
▲“奋斗者”号成功坐底。
海底1万米的水压高达110兆帕，相当于2000头非洲大象踩在一个人的背上。
“奋斗者”号可是货真价实的“压力山山山山大”，他不仅要顶着巨大水压下潜，还要搭载3位科学家开展海底作业，没有充足的动力怎么行？
上天有太阳，能靠太阳能发电，下海怎么办？
这要靠强大的固态锂离子电源系统。
这套系统最先在“奋斗者号”的前辈——“蛟龙”号潜水器上搭载。潜水器电源必须具备无水下排放、无水下噪声、不依赖于空气、无重心漂移等特点，同时还要面临潜水器倾斜、摇摆等恶劣条件。
▲2016年12月27日，母船水面支持系统吊起“蛟龙”号。
经过我国科研人员多年的自主研制，“蛟龙”号使用的大容量、耐高压充油银锌蓄电池组容量达到120千瓦时，是当时世界容量最大的潜水器蓄电池。
▲“探索一号”和“探索二号”科考船在作业。
到了后辈“奋斗者”号身上，他的蓄电池再次升级。
为了避免潜水器在深海高压条件下因电池系统温度过高引发自燃，“奋斗者”号采用了深海锂电池系统。该系统能够在15000米深的深海压力下实现稳定供电。
锂电池能量密度的进一步加大，让“奋斗者”号的机动性、作业能力、舒适度及安全性大幅提升。“奋斗者”号成为国际上唯一一个能同时携带3人多次往返全海深作业的载人深潜装备。
▲11月28日，在海南三亚市南山港，“探索一号”科考船的科考人员下船。
随着“奋斗者”号成功完成万米海试并返航，一系列科研成果将为人类揭开更多海洋奥秘。
深海世界，我们来了！
在海上，我还有两位强大的朋友。他们肩负着保家卫国的使命，驰骋海洋。
▲左为辽宁舰，右为山东舰。
✔2012年9月25日，辽宁号航空母舰完成改造，正式交付于中国人民解放军海军。
✔2019年12月17日，中国第一艘国产航母山东舰在海南三亚某军港交付于中国人民解放军海军。
这两位朋友身兼重任，需要充足的电力支撑庞大的舰体正常运转。这是怎么做到的？
▲2013年11月26日，辽宁舰从山东青岛某军港解缆起航。
辽宁舰第一次运抵中国码头时，舰上的供电系统已被全部拆除，无法修复。在没有任何图纸和参考资料的情况下，我国的科研人员自主设计了发动系统和供电网络，辽宁号的电力“心脏”和“血管”是100%的中国制造。同一个研发团队还完成了山东舰的供电系统整体设计，中国航母的供电系统达到了世界领先水平。
▲山东舰训练画面。
全电驱动是未来大型舰艇的发展趋势，在这个技术领域，我们国家同样走在世界前列。
说起中国的全电军舰，不能忽略的人物就是海军工程大学教授、船舶动力与电气领域的“国宝级”专家马伟明院士。2002年，他和团队研制出世界上第一台交直流发电机系统。自那以后，中国核潜艇真正拥有了具有完全自主知识产权的“中国心”。
▲中国工程院院士马伟明。
目前，中国的船用综合电力系统已发展到了第二代，采用中压直流技术，在世界处于领先水平。正在江南造船厂建造的我国第二艘国产航母——003型舰母已经逐渐成型。据推测，003型舰母将采用综合电力系统，直接用电驱动。
关于003型舰母的猜测众多，让我们拭目以待~
“中国天眼”
500 米口径球面射电望远镜（FAST）
看遍了星辰大海，我们脚踏实地，再回到陆地上。
在贵州黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇金科村大窝凼有一口“大锅”。
▲2020年1月11日，500米口径球面射电望远镜通过国家验收，投入正式运行。
他远看是口锅，近看还是锅。
其实，他是一个巨型望远镜，能看到宇宙的那种。
截至2020年11月，“中国天眼”发现脉冲星数量超过240颗。
“中国天眼”目前最高运行负荷约为800千瓦，按照这个数值计算，他每秒要用电0.38度。
“中国天眼”的“瞳孔”——馈源舱是“中国天眼”发射和收集电磁信号的核心设备。开展天文观测对电压质量要求很高，435伏的额定电压波动不能超过正负0.5%。如果电压超过了允许波动范围，可能会导致馈源仓报废。
▲“中国天眼”的馈源舱。
既然他对我的要求这么高，那我也不会掉链子！
▲建设中的FAST“中国天眼”与银河。
目前，“中国天眼”有了高规格的双电源供电，一条35千伏线路、一条10千伏线路为他提供了双保险。此外，“中国天眼”还有专用变电站、24小时“天眼供电服务队”。为了让我俩“和睦相处”，大家都操碎了心！
▲美国阿雷西博射电望远镜平台坍塌。
12月1日凌晨，美国国家科学基金会（NSF）的社交媒体账号表示，美国阿雷西博射电望远镜平台坍塌，已不能继续使用。
“中国天眼”成为全球唯一的“天眼”。
我保证，我会好好支持他的工作的！
可上九天揽月，
可下五洋捉鳖，
谈笑凯歌还。
世上无难事，
只要肯登攀。
正是有了无数科研人员的努力，
和充足的电源，
这些“上天入海”的朋友们，
才能为我们打开一扇扇“新世界”的大门，
带我们看到从未看过的风景。
向着星辰大海，
我们继续前进！
图片来源：新华社、央视新闻、中国政府网、国家航天局、中国船舶集团、人民海军、国资小新、科普中国，如有侵权请联系删除。
责编 | 金雨双 美编 | 邸璇 执行审核 | 陆旻
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