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太空探索新时代

从火星车到太空旅游,目前正在开展的太空探索计划旨在拉近我们与太空的“距离”,并增加对宇宙的了解。

 

亿万富翁马斯克(Elon Musk)表示:“到2023年,我们将通过星舰(Starship)多次进入轨道,而且它将足够安全地将人类送入太空,对此我非常有信心。”去年,他的公司SpaceX星舰成功地将两名美国太空总署宇航员送入轨道,这是第一艘将宇航员送入太空的私人设计和建造的太空飞船。

作为特斯拉的首席执行官以及贝宝(PayPal)的联合创始人,马斯克并不是唯一一位将太空视为下一个商业前沿的人。包括马斯克和跨境电商平台亚马逊创始人贝佐斯(Jeff Bezos)在内的科技领袖们,与日本PD Aerospace、中国光启科学以及其他私营公司一起,共同致力于太空探索。PD Aerospace的首席执行官緒川修治表示:“太空旅游不仅是日本人、更是全人类的共同梦想。”

与此同时,世界各地的航天机构正在继续他们的探索任务。太空望远镜、行星探测车和探测器不断加深我们对邻近行星的了解,并探寻宇宙的秘密。我们也许正身处40年来人类太空研究最为激动人心的时期。

为了实现这些任务,航天器需要高性能、长寿命、结构坚固且运行可靠的电池,以便在最恶劣的条件下提供电力。帅福得在1966年首次为卫星制造电池,目前拥有最大的太空卫星电池产品阵容。

揭开宇宙的奥秘

2020年4月,系外行星特性探测卫星(Characterising ExOPlanets Satellite, CHEOPS)开始常规科学观测活动。CHEOPS于2019年底发射,是欧洲航天局(ESA)和瑞士航天局的合作项目,也是首个专门用于系外行星特性探测的太空任务,探测对象为围绕太阳系外恒星运行的行星。

当没有太阳能可供使用时,CHEOPS使用帅福得提供的VES 16锂离子电池供电。CHEOPS已经分析了包括TOI-178在内的系外行星系统,这颗恒星距离地球超过200光年。曾经人们认为有三颗行星在其周围绕行,而CHEOPS已经证实是六颗。

同时,欧洲航天局的ExoMars探测器将于2022年发射,并将在一年后到达红色星球——火星,开始寻找生命曾经存在的迹象。同样将于2022年发射的还有近红外线太空望远镜欧几里德(Euclid),将进行为期六年的研究,以了解更多关于暗能量和暗物质的信息。

ExoMars和欧几里德,以及其他在途的太空任务,都将由帅福得的电池提供动力。

电池在太空中面临的独特挑战

对于科学任务抑或追求太空商业机会的公司来说,安全仍然是最大的挑战:早期的一些先驱者可能会愿意接受高水平风险,但是如果没有无懈可击的安全记录,将人送入太空的客运服务恐难长期经营下去。

除了安全之外,一致性和可靠性对于太空任务也至关重要——当然,这点对于为太空任务提供动力的电池同样适用。帅福得太空与国防事业部执行副总裁Annie Sennet表示:“太空中使用的电池必须应对极端温度,工作温度范围为零下20°C到零上50°C。”

配备于卫星上的电池在有阳光时充电,在没有阳光时则提供电力。着陆器和探测器需要的电池能够在抵达目的地后保持长时间的休眠状态,然后在需要时提供可靠电力。

Sennet表示:“电池需要能够承受发射时的振动,在某些情况下,还要承受着陆时的冲击。而且,电池必须应付大量太空辐射,当然,还不能出现任何故障。太空电池所需要进行的测试是普通电池的三到四倍。”

她补充到,ExoMars探测器是一项特别的挑战。“电池必须是完全无菌的,因为我们绝对不能把新的细菌带到火星。尽管我们一直使用无尘室进行电池的最终组装,但是这些特殊要求的电池是在无尘室中的一间高级无尘室中完成组装的。”

第二次太空时代

第一次太空时代在20世纪60年代达到顶峰,当时人类首次绕地球飞行并登陆月球。到了20世纪90年代,随着对太空探索的投资减少,公众对于太空探索的兴奋度已经减弱。美国国家航空航天局的航天飞机在2011年退役,标志着一个时代的结束。

然而,人类并不满足于局限在地球上,近年来的大量活动表明人类将进入了一个新的太空时代,这个时代旨在探究关于人类存在的最深层的问题,并让我们中许多人成为太空旅行者。

例如,贝佐斯的航天公司 蓝色起源(Blue Origin) 的目标是将乘客送入太空。目前预期在 2022 年底将其 新葛伦(New Glenn )重型运载火箭送入轨道,并安全返回地球。

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