11月12日，天舟五號發(fā)射成功開啟了我國空間站“T”字構型完成后的首次貨運任務。在此次發(fā)射的天舟五號上，搭載了由航天科技集團五院529廠自主研發(fā)的空間燃料電池載荷裝置，計劃開展我國首次空間燃料電池的太空在軌實驗。

為什么要研究空間燃料電池？

隨著我國載人航天任務的發(fā)展，載人探月和深空探測等任務會面臨長時間無太陽光照的情況。“采用傳統(tǒng)的光伏發(fā)電能源系統(tǒng)不能滿足航天器的能源使用需求，而空間燃料電池可通過電化學反應發(fā)電并生成水，水再電解生成氫氣和氧氣，形成可再生能源系統(tǒng)，還可以與航天器推進、熱控、環(huán)控等分系統(tǒng)一體化設計，是一種高效、清潔且符合航天器未來發(fā)展的新型能源。”529廠電能源傳輸與控制技術專業(yè)總師萬成安說。

由于空間燃料電池具有空間環(huán)境適應性要求高、電池系統(tǒng)復雜和可靠性要求高等特點，529廠作為我國最早從事宇航電源的專業(yè)研制單位，在載人航天項目的支持下，聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢單位，通過10多年的技術攻關，突破了空間環(huán)境下燃料電池水、氣、熱、電管理和系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性等關鍵技術，研制出國內(nèi)首臺空間燃料電池載荷裝置并實施搭載驗證工作。

為什么空間燃料電池需要做太空實驗？

空間燃料電池在工作過程中涉及了多種物理和化學過程，特別是電化學反應過程十分復雜。萬成安說，雖然現(xiàn)有技術能夠在地面模擬微重力或弱重力環(huán)境，但是其持續(xù)時間短，無法獲得空間微重力環(huán)境下穩(wěn)定的運行數(shù)據(jù)和關鍵信息;另外，該電池對空間的寬溫度范圍、真空和低氣壓等環(huán)境的適應性也是本次實驗驗證的重要項目，因此亟需進行太空實驗來對以上問題進行全面深入研究。

這次空間燃料電池太空實驗包括哪些？

此次搭載任務，將驗證空間燃料電池在微重力等空間環(huán)境下的運行特性及規(guī)律，掌握空間微重力等環(huán)境條件對其運行參數(shù)特性的影響規(guī)律，為后續(xù)工程應用提供理論指導和數(shù)據(jù)支撐，推動我國空間燃料電池在航天等領域的發(fā)展進程，為我國載人探月和深空探測等任務推進提供有力支撐。