不惧远征，揭秘天问二号小行星探测之旅的“能量底气”

点火升空。本文图片均为 中国航天科技集团 供图

5月29日1时31分，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞，将天问二号探测器精准送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。天问二号任务计划对小行星2016HO3进行探测、采样并返回地球，此后对主带彗星311P开展科学探测。

天问二号任务示意

澎湃新闻记者从中国航天科技集团八院（又称上海航天技术研究院）获悉，八院811所承担了天问二号的一次电源分系统的研制任务。天问二号的能量供给具备两大关键特点：高自主性和高可靠性。这就如同为一位即将远行的探险家准备了充足且智能的行囊，确保其能够应对旅途中的各种挑战。

天问二号此程充满了挑战，它需要飞往遥远的深空，为了确保充足的能量供给，天问二号在前往小行星的旅程中，其太阳电池翼时刻保持朝向太阳，以获取充足的能量。但在漫长的星际旅行中，探测器与太阳的距离不断变远，接收到的太阳光强也会随之减弱。

据八院介绍，为了摆脱环境特性对能量变化造成的影响，天问二号首次在我国深空探测领域创新性地应用了串联型拓扑结构电源控制器。这项新技术赋予了探测器能源管理高度的自主性，它就像电源的“最强大脑”，能够自主根据探测器上负载的实时需求，智能调节太阳电池翼的输出功率，真正实现“用多少，取多少”的精准供电，保证探测器内部能量平衡。与以往的控制方式相比，这种高度自主的能源管理不仅显著减少了控制器的发热量，还为“寸土寸金”的深空探测器成功“瘦身”。

为了更好地助力探测器执行任务，天问二号提供了两条独立的供电母线：一条高压母线专门为电推进系统供电，另一条低压母线则负责其他负载平台的能量需求。八院研制团队在方案设计、初样研制和正样生产阶段，开展了大量的联合试验，不断优化隔离技术和保护策略。

在天问二号的旅程中，太阳电池翼是主要的能量来源，负责将光能转化为电能，源源不断地为探测器供电。而锂离子蓄电池也扮演着重要的角色，在探测器发射升空、轨道调整、中途修正以及关键的采样等环节，将与太阳电池翼“轮流值班”，确保探测器每一个关键环节都能正常工作。

然而，对于太阳电池翼来说是“面朝太阳”的惬意旅程，对于锂离子蓄电池来说却是一场“热辣滚烫”的考验。

这是我国深空探测领域第一个需要应用超长寿命锂离子蓄电池的型号。与以往不同的是，天问二号的锂离子蓄电池在轨绝大部分时间都处于存储状态。在漫长的任务周期中，锂离子蓄电池的充放电次数屈指可数。

为了确保蓄电池在使用周期里始终保持最佳性能，八院研制团队选用了长寿命高可靠锂离子蓄电池，该型电池已成功通过中国空间站等多个航天型号的“考核”。八院研制团队开展了不同放电深度下的寿命试验和不同高温条件下的存储试验。