距离“能量走廊”双星成功发射仅仅三天,另一枚经过特殊改装的“长征”运载火箭,已经悄然矗立在相邻的发射工位上。
它的整流罩内,包裹着的并非新的卫星,而是一个造型奇特、结构复杂的模块化装置——专为天宫一号空间实验室设计的“太空电网”系统。
发射指挥大厅内,气氛依旧专注,但与前几日的紧张激昂相比,多了几分沉稳与期待。
如果说“能量走廊”任务是向外拓展天网工程的战略疆域,那么这次任务,则是向内、向深空,探索天网能量更精微、更具革命性的应用。
“天宫之翼”系统由三大部分构成:一个可展开的、面积达数十平方米的柔性薄膜微波接收天线阵,负责捕获来自天网轨道卫星定向发射的微波能量束;
一套高效的多频段微波-直流转换与功率调节单元,将捕获的能量转化为空间站可用的稳定电力;
以及一套智能对接与管理接口,与天宫一号现有的能源系统无缝集成,并具备自主并网、功率调节和安全隔离功能。
它的成功应用,将彻底改变空间站的能源获取模式。
天宫一号将不再完全依赖于自身有限的太阳能电池帆板,而是可以通过“太空电网”,随时从经过优化调度的天网卫星那里获取额外的、甚至可能是主要的电力补充。
这意味着,空间站的轨工作能力将会得到极大的提升,可以支持更大功率的科学实验载荷,运行更耗能的环控生保系统,甚至为未来可能增加的大型舱外设备提供能源,显著延长单次在轨任务周期和科研产出。
同时灵活性和安全性也能得到更大的保障,在遭遇太阳风暴、需要规避空间碎片而调整姿态导致自身发电受影响时,或在阴影区,天网能源可以作为可靠的备份甚至主供电源,保障空间站安全和持续运行。
另外这也是验证“太空设施无线供电”概念的关键一步。
成功之后,该技术可以推广到未来的天宫二号、空间望远镜、太空工厂、在轨服务站,乃至月球、火星基地。
理想状态下,未来可以在近地轨道、地月空间乃至更远,构建一套由天网卫星作为“发电站”、各航天器作为“用户终端”的太空能源网络。
“各号注意,一小时准备!”
发射程序再次启动。
这次任务的技术风险更高,涉及在轨精准交会、复杂的机械臂操作与舱外安装,任何环节出错都可能导致前功尽弃。
“倒计时开始!十,九,八……”
烈焰升腾,巨箭离架。
又一枚“长征”火箭承载着拓展人类在太空能源利用边界的梦想,冲向云霄。
发射、入轨、变轨、交会……一系列动作精准无误。
几天后,当火箭上面级将“太空电网”系统送达天宫一号附近预设位置时,真正的考验才刚刚开始。
BJ航天飞行控制中心的大屏幕上,清晰地显示着天宫一号舱外的实时画面。
机械臂在航天员的远程操控和地面指令的配合下,像一只灵巧的巨手,缓缓抓住包裹在专用适配器里的“太空电网”核心模块,小心翼翼地将其转运到预定的安装位置。
“机械臂锁紧确认!”
“供电接口初次对接尝试……接触良好!”
“开始释放固定锁扣……第一阶段展开正常!”
地面控制人员和星汉科技技术支援团队的专家们紧盯着每一项数据。
柔性天线阵的展开过程尤为关键,它像一幅巨大的、银灰色的画卷,在太空中缓缓舒展开来,最终形成一个优雅的弧形曲面,对准了预计算好的、天网卫星即将过顶的方向。
“报告燕京,‘太空电网’主结构展开到位,自检程序启动……各子系统报告状态正常!”
“天宫一号,准备进行第一次微波能量接收测试。目标信标星:‘天链-天网’3号,能量束等级:最低功率验证档。”
“天宫一号明白。”
遥远的太空中,天宫一号微微调整姿态。
与此同时,一颗专门用于技术测试的天网中继卫星调整了自身微波发射天线的指向,一束极其微弱但高度聚焦的微波能量,跨越数万公里,精准地射向天宫一号新展开的“翅膀”。
地面监控数据屏上,代表“太空电网”接收功率的曲线,从零点骤然跃起,稳定在一个预设的数值上。
“能量捕获成功!输入功率稳定在预期范围!”
“转换效率……初步估算达到设计指标的98.7%!”
“并网系统工作正常,主母线电压稳定!”
飞控中心里,短暂的寂静后,爆发出热烈的掌声和欢呼!
星汉科技技术团队所在的区域,许多人激动地相互击掌。
第一次实测试验,成功了!虽然只是最低功率验证,但它证明了这个复杂系统的每一个环节——从太空的定向发射、远距离传输、到在轨捕获和高效转换——都工作正常。
“天宫一号,‘太空电网’系统首次接收测试圆满完成!”地面指挥长带着喜悦的声音宣布。
“祝贺所有参试单位和航天员同志!这是中国航天和天网工程携手取得的又一重大突破!”
后续几天,测试逐步升级。
能量接收功率等级提高,测试在不同空间站姿态、不同与卫星相对位置下进行,系统表现稳定可靠。
最终,在完成全部预定测试项目后,“太空电网”系统正式移交天宫一号运营管理,开始为空间站的日常运行和科学实验提供稳定的额外电力支持。
官方新闻稿以冷静而自豪的语气宣布了这一成就:“我国首次实现空间站在轨无线能量补充,天宫一号‘太空电网’系统运行稳定,标志着我国在太空能源综合利用领域取得重大突破,为未来长期载人航天、深空探测及大型空间基础设施建设提供了全新的能源解决方案。”
消息传出,在全球航天界和能源界引发了比“能量走廊”双星发射更大的震动。
这不再是简单的能量传输距离延伸,而是从根本上改变了对太空设施能源获取方式的认知。