11月12日,天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船在長(zhǎng)征七號(hào)火箭的托舉下順利飛天。在天舟五號(hào)上,搭載了由航天科技集團(tuán)五院529廠自主研發(fā)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)載荷,計(jì)劃開(kāi)展我國(guó)首次燃料電池空間在軌試驗(yàn)。
為何要研究空間應(yīng)用燃料電池?529廠科研人員介紹,隨著我國(guó)載人航天任務(wù)的發(fā)展,載人探月任務(wù)會(huì)面臨在月夜長(zhǎng)時(shí)間無(wú)太陽(yáng)光照等惡劣環(huán)境。如果采用傳統(tǒng)儲(chǔ)能發(fā)電系統(tǒng),會(huì)造成重量大幅增加,無(wú)法滿足載人探月任務(wù)能源系統(tǒng)需求。因此亟需研究并采用新的能源系統(tǒng),支撐載人航天任務(wù)的正常運(yùn)行。
為了解決航天器月夜長(zhǎng)時(shí)間工作問(wèn)題,研制團(tuán)隊(duì)通過(guò)大量調(diào)研分析,把目光鎖定在具有較高比能量的燃料電池上。基于燃料電池的再生能源系統(tǒng),是目前最輕的高能可充電池比能量的數(shù)倍。從未來(lái)載人航天任務(wù)的適應(yīng)性來(lái)看,燃料電池反應(yīng)消耗氫氣和氧氣,生成產(chǎn)物水,還可以與推進(jìn)、熱控、環(huán)控等分系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì),提高資源利用效率。通過(guò)多年攻關(guān),他們突破了宇航燃料電池靜態(tài)排水、空間環(huán)境水氣熱管理、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制等關(guān)鍵技術(shù),成功研制出了國(guó)內(nèi)首臺(tái)空間應(yīng)用燃料電池工程樣機(jī)。
此次搭載任務(wù),將驗(yàn)證燃料電池在微重力等空間環(huán)境下的運(yùn)行特性規(guī)律,掌握微重力等條件對(duì)燃料電池運(yùn)行條件下的參數(shù)特性影響規(guī)律,為后續(xù)宇航燃料電池應(yīng)用設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支撐,推動(dòng)宇航燃料電池工程應(yīng)用發(fā)展,為我國(guó)載人探月任務(wù)推進(jìn)提供有力支持。