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电池可能意外导致卫星爆炸,ESA 各种“酷刑”测试太空锂离子电池

2024-11-02 204

在 250 多个已知的卫星爆炸事件中,约 10 个是由电池引起,爆炸能量可能把卫星送入新的轨道、爆炸细屑以极音速飞行,增加其他卫星和探测器的撞击穿孔风险。为此,欧洲太空总署正在针对新一代太空锂离子电池施行“酷刑测试”,以期调整电池更完善的设计。

地球上有工厂带来的严重空污问题,高空上也有满布天际的太空垃圾带来“空害”。无论是废弃卫星、火箭残骸还是燃料余渣,都大量堆积在地球轨道上徘徊,成为未来发射太空载具的隐患。

此外,废弃卫星由于设计模式较旧,其安装的电池有如颗不定时炸弹,不少废弃卫星爆炸事件就是因电池而起,比如国际气象卫星计划(DMSP)中的第13颗 DMSP 卫星,于 1995 年在太阳同步绕极轨道上爆炸,留下小于 1 毫米的碎片至少 5 万多块。

虽然目前欧洲太空总署的所有新任务中,太空锂离子电池都还未出现爆裂意外,但也不能排除遇到极端热能、电能、机械故障时爆炸的可能性。

因此欧洲太空总署开始投入太空电池测试,这些电池正在惰性气体环境中经历九死一生的酷刑,比如过度充放电(在太空电池寿命终结时的最后一步)、短路(可能出现制造缺陷)、过热(电池遭太阳直射时)、辐射轰炸、8 毫米大的子弹射击等,约 200 多次测试,以模拟太空任务结束后卫星在轨道上漂移时,电池可能遇到的所有情况。

测试结果建议,卫星钝化阶段时,应该要让电池在任务结束之际尽可能的放电,并与太阳能电池阵列完全断开连结,避免不经意的再度充起电。

  • ESA blows up batteries to combat space debris
  • Testing space batteries for cleaner skies

(图片来源:欧洲太空总署)

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2019-03-13 21:32:00

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