太陽能電池帆板是航天器上的一種能源裝置,而太陽帆是一種航天器。衛(wèi)星等航天器上的能源有3種,一是電池;二是核發(fā)電;三是太陽能。
太陽能是航天器上廣泛應用的能源。航天器上的儀器設備,多數(shù)是靠電來工作的。太陽能電池帆板(有時也簡稱為太陽能帆板)就是將太陽的光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。
它的面積很大,像翅膀一樣在航天器的兩邊展開,所以又稱為太陽翼。其上貼有半導體硅片或砷化鎵片,就是靠它們將太陽光的光能轉(zhuǎn)換成電能的。所以,太陽能電池帆板實際上就是太陽能電池陣。
早期航天器上的太陽能電池陣是設置在航天器的外表面上,后來由于航天器用電量需求的增加,才發(fā)展為巨大的帆板的,而且這種帆板的面積不斷增大。
太陽帆是利用太陽光的光壓進行宇宙航行的一種航天器。太陽帆以太陽光為動力,即使現(xiàn)在我們能做出十分輕薄的光帆,但它的加速還是非常慢。太陽帆的真正優(yōu)勢在于,光壓是一直存在的,它不像化學火箭發(fā)動機那樣消耗自身攜帶的燃料,工作時間短且費用高昂,而光帆可以持續(xù)加速,在經(jīng)濟實惠的前提下達到前所未有的速度。
太陽帆具有廉價靈活和速度快等獨特優(yōu)勢,它在行星探測領域中將大有可為。太陽帆不僅可以用于火星任務的運輸,還可以直接減速進入金星、火星等星球。如先用火箭把太陽帆送入低軌道,則憑借太陽光壓的加速,它可以從低軌道升到高軌道,甚至加速到第二、第三宇宙速度,飛離地球或太陽系。如果帆面直徑為300米,可把0.5噸質(zhì)量的航天器在200多天內(nèi)送到火星;如果直徑大到2000米可使5噸質(zhì)量的航天器飛出太陽系。