科普：我們的“翅膀”向太陽——為啥有的衛星只有一個太陽翼？

新華社北京12月15日電（記者 白國龍）最近，中國發射的最先進的靜止軌道氣象衛星“風雲四號”一升空就引發廣泛關注。這顆衛星能觀測風雲溫濕，預警冰雪雨霧，還能秒拍500張圖“捕捉”閃電。但這顆重約5.4噸的人造衛星只有一側有“翅膀”，這是為什麼呢？

鳥兒的翅膀能幫助它們翱翔，衛星飛行在接近真空的外層空間，它的“翅膀”不是用來飛的，而是太陽翼，也叫太陽能電池板，是為衛星提供電力的。目前，航天器上的太陽能電池多采用單結或三結砷化鎵製成，其轉化效率最高在30%左右。

一般的空間飛行器都採用對稱太陽翼的設計，這樣有利於衛星在空間保持姿態的穩定。而“風雲四號”與早前的“風雲三號”氣象衛星，因裝載的紅外探測儀對溫度的變化極為敏感，需要對其進行降溫以保證探測的精確性。當太陽光照射到太陽帆板上時，會産生紅外輻射的反射，影響衛星定標精度和製冷效果，所以採用單太陽翼的設計。

中國航天科技集團公司八院805所太陽電池翼副主任設計師王威介紹，星上各類載荷的機械轉動都可能使太陽翼産生微小晃動，這種晃動傳遞給衛星可能會干擾其觀測的精準性，所以風雲四號的太陽翼採用了比較特殊的“Ｔ”構型，以縮短太陽翼質心和衛星的距離，減小太陽光壓的積累。

為了確保衛星“不發抖”，中國航天科技集團公司五院502所的專家還專門研究了單翼佈局衛星和地球同步軌道空間環境的作用規律，提出了“自適應角動量管理技術”，使衛星能自主診斷快速調整，更平穩地飛行。

專家説，太陽翼的設計主要是根據衛星的功率需求來確定的。太陽翼發電面積越大、轉換效率越高，衛星獲取的能源就越多，可裝載的設備也就越多。

不僅衛星有“翅膀”，我國第一輛月球車“玉兔”也擁有一對可以反復收展的太陽翼，其中一側會像“蓋被子”一樣在月夜時收起，幫助“玉兔”熬過最低溫度達零下180攝氏度的月夜。

和“玉兔”類似，我國正在研製的火星車的能源獲得也靠太陽能，而它有4個“大翅膀”。

據中國首次火星探測任務工程火星探測器總設計師孫澤洲介紹，由於火星距離地球最遠4億公里，距離太陽更遠，光照強度小，而且火星大氣對陽光有削減作用，同樣的面積下，火星接受太陽光的能量只有月球表面的40%。火星車能源供給比月球車更困難，所以火星車比“玉兔”多設計出兩個“翅膀”。