2022年6月5日，长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射神舟十四号载人飞船，3名航天员搭乘神舟十四号顺利进入天和核心舱。作为中国空间站全面建造阶段的首艘载人飞船，神舟十四号的电源保障和神舟十二号、神舟十三号相比，有哪些特点？
一船被遮，“八方”支“源”
与神舟十二号、神舟十三号两位“前辈”不同，神舟十四号执行任务期间，将亲身经历空间站转入三舱组合体飞行模式、完成空间站建造这一重大历史过程。但这整个过程，对神舟十四号的供电系统来说，并不太“友好”，将经历一场前所未有的遮挡历程。
中国航天科技集团八院811所神舟飞船电源分系统主任设计师钟丹华介绍，在轨运行期间，最复杂的时候，停靠在径向对接口的神舟十四号将依次被5个飞行器遮挡，太阳帆板发电将受到组合体遮挡的较大影响。
这时，空间站“大家庭”互帮互助的精神就充分体现出来了。遮挡期间，神舟十四号运行前期，天和核心舱即使供电能力有限，也慷慨解囊，通过“借用”天舟四号货运飞船部分能量，这两位“中国好邻居”将联手为神舟十四号并网供电；待到运行中后期，实验舱顺利到岗，空间站三舱顺利“会师”，面对日趋复杂的遮挡情况，实现“能量自由”的空间站便独自承担起为神舟十四号并网供电的任务。
“史上最复杂”，没那么复杂
相比 “或在光照区初期被遮、或在光照区末期被遮”的货运飞船，和“一次最长5天全遮”的神舟十三号载人飞船，神舟十四号即将面临的遮挡情况堪称“史上最复杂”。
据悉，空间站建造过程将先后经历一字构型、L型构型和T型构型。有实验舱加入的一字构型在惯性飞行下将带来更长周期的全遮挡，最长可达到19天。随着新成员的陆续加入、空间站组合体变轨或姿态调整等一系列飞行事件发生时，遮挡的情况将更加复杂，“L型构型和T型构型下，已不仅仅是单一的全遮挡，长期绕飞地球的每一圈光照区内，神舟十四号仅有两、三个很短的时间段能接收到较好的光照，随着太阳高度角的周期变化，还会出现一侧太阳翼被全遮、另一侧复杂遮挡的情况。”钟丹华透露。
如何解决复杂遮挡给飞船供需平衡带来的难题，从事神舟飞船电源分系统研制工作的中国航天科技集团八院811所研制人员制定了相应措施。
针对长周期全遮挡、复杂间隔遮挡和局部单侧遮挡等各种情况，在地面开展能量平衡仿真分析和试验验证，充分验证了太阳电池翼、储能蓄电池和充电控制措施能够适应工作条件的复杂变化；通过与飞船总体共同协作，制定了电源分系统动态在轨维护管理机制，在一些特殊情况，如神舟十四号每月一次开机巡检的用电“高峰期”，空间站组合体构型变化、变轨和调整姿态等“大动作”发生时，还会再次提前开展遮挡复核和能量平衡预计，及时向空间站发出并网供电的邀请。
而这种动态在轨维护管理机制，是以研制人员在飞控岗位上的长期坚守为支撑的。从多年一发到一年两发，为解决神舟飞船高频率发射带来的飞控人员短缺问题，电源分系统与飞船总体逐渐摸索出“短期集中、长期分布式”飞控方案，并已通过神舟十三号得到了充分的验证。“发射初期，在北京飞控中心开展集中飞控，有利于故障快速决策与处置；中后期转入北京、上海等地开展远程分布式飞控，有利于常态化运营管理。”钟丹华介绍，“在空间站长达十几年的在轨运行期间，采用这种基于远程数据链的技术开展分布式飞控，更弹性化，更有利于团队的人员和技术力量支撑，是必然趋势。”
“疫”路向前 ，“翼”起探苍穹
神舟十四号在地面长期待命储存，考虑到其将在太空面临的一系列复杂环境，研制人员为电源分系统再上了一份“保险”，研制了一对新的太阳电池翼。
这对太阳电池翼的诞生，肩负着神圣使命。 2022年3月初，疫情给正在开展的太阳电池翼试验和组装工作带来了困难。由于出行受限，且时间紧、任务重，中国航天科技集团八院 811所研制人员毅然选择住在了外场单位的测试厂房和总装厂房，夜以继日、马不停蹄。3月中旬，完成太阳电池翼的单翼试验，启动太阳翼的整翼组装工作；3月底，完成太阳翼整翼总装和所有试验；4月3日，太阳电池翼顺利搭上专列，奔赴酒泉执行任务。
4月初试验队出征在即，正值上海封控措施升级，许多团队成员被隔离在小区内。为此，中国航天科技集团八院研制团队开展全面统筹，针对人员变动情况，外场试验队员与各型号之间相互支持，开展备岗人员培训，为进场试验做足技术准备，确保参试岗位全覆盖；同时，进场人员与在沪隔离人员前后通联、共同协作，身在上海的中国航天科技集团八院电源分系统副主任设计师唐筱、储能电池主管设计师凌玉等，积极参加每日在线例会，确保了任务经验的无缝传递。
在酒泉卫星发射中心，为更好地开展太阳电池翼换装工作，中国航天科技集团八院研制人员设计了更大的精密转台以托举飞船三舱重量，借助专门的展开延长支架，用以在三舱组合状态下避开轨道舱、返回舱舱体的干涉，顺利吊挂太阳电池翼。换翼期间，正值试验队执行“7+7”隔离的第二个阶段，试验队员统一穿上了白色的防护服，虽然这给他们在专列卸车、产品转运、设备操作等环节带来了诸多不便，却从未影响到他们的工作热情。通过制定详细的工作制度、合理安排流程，他们顺利完成相关试验工作，为型号的成功发射做好了充足的准备。
作者：史博臻 缪新培
摄影：庄嘉靖
编辑：张懿
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