我国天舟五号飞船发射并将开展燃料电池太空实验

文章来源：新华社客户端、新京报

11月12日，天舟五号发射成功开启了我国空间站“T”字构型完成后的首次货运任务。在此次发射的天舟五号上，搭载了由航天科技集团五院529厂自主研发的空间燃料电池载荷装置，计划开展我国首次空间燃料电池的太空在轨实验。

为什么要研究空间燃料电池？

航天科技集团五院相关负责人介绍，随着我国载人航天任务的发展，载人探月和深空探测等任务会面临长时间无太阳光照的情况。若继续采用传统储能发电系统，会造成重量大幅增加，无法满足载人探月任务能源系统需求。因此，亟须研究并采用新的能源系统支撑载人航天任务的正常运行。

为了解决航天器月夜长时间工作问题，研制团队通过大量调研分析，把目光锁定在具有较高比能量的燃料电池上。基于燃料电池的再生能源系统，其比能量是目前最轻的高能可充电池比能量的数倍。从未来载人航天任务的适应性来看，燃料电池反应消耗氢气和氧气，生成产物水，还可以与推进、热控、环控等分系统一体化设计，提高资源利用效率。

为此，航天科技集团五院529厂于2013年开始了适用于空间微重力环境燃料电池相关技术研究。“采用传统的光伏发电能源系统不能满足航天器的能源使用需求，而空间燃料电池可通过电化学反应发电并生成水，水再电解生成氢气和氧气，形成可再生能源系统，还可以与航天器推进、热控、环控等分系统一体化设计，是一种高效、清洁且符合航天器未来发展的新型能源。”529厂电能源传输与控制技术专业总师万成安说。

由于空间燃料电池具有空间环境适应性要求高、电池系统复杂和可靠性要求高等特点，529厂作为我国最早从事宇航电源的专业研制单位，在载人航天项目的支持下，联合国内优势单位，通过10多年的技术攻关，突破了空间环境下燃料电池水、气、热、电管理和系统稳态性等关键技术，研制出国内首台空间燃料电池载荷装置并实施搭载验证工作。

为什么空间燃料电池需要做太空实验？

空间燃料电池在工作过程中涉及了多种物理和化学过程，特别是电化学反应过程十分复杂。万成安说，虽然现有技术能够在地面模拟微重力或弱重力环境，但是其持续时间短，无法获得空间微重力环境下稳定的运行数据和关键信息；另外，该电池对空间的宽温度范围、真空和低气压等环境的适应性也是本次实验验证的重要项目，因此亟需进行太空实验来对以上问题进行全面深入研究。

这次空间燃料电池太空实验包括哪些？

燃料电池系统的工作过程涉及多种物理、化学过程，特别是在气-液-固多相界面上的反应过程，十分复杂。虽然落塔试验或抛物线飞行试验能够在极短时间内模拟微重力或弱重力环境，但是其研究时间较短，无法充分获得燃料电池在空间微重力环境下运行数据和信息，因此亟须进行太空试验来对以上问题进行全面深入的研究。

此次搭载任务，将验证空间燃料电池在微重力等空间环境下的运行特性及规律，掌握空间微重力等环境条件对其运行参数特性的影响规律，为后续工程应用提供理论指导和数据支撑，推动我国空间燃料电池在航天等领域的发展进程，为我国载人探月和深空探测等任务推进提供有力支撑。

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编辑：戴戴

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