電池可能意外導致衛星爆炸,ESA 各種「酷刑」測試太空鋰離子電池

作者 | 發布日期 2019 年 03 月 13 日 18:52 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly

在 250 多個已知的衛星爆炸事件中,約 10 個是由電池引起,爆炸能量可能把衛星送入新的軌道、爆炸細屑以極音速飛行,增加其他衛星和探測器的撞擊穿孔風險。為此,歐洲太空總署正在針對新一代太空鋰離子電池施行「酷刑測試」,以期調整電池更完善的設計。

地球上有工廠帶來的嚴重空污問題,高空上也有滿布天際的太空垃圾帶來「空害」。無論是廢棄衛星、火箭殘骸還是燃料餘渣,都大量堆積在地球軌道上徘徊,成為未來發射太空載具的隱患。

此外,廢棄衛星由於設計模式較舊,其安裝的電池有如顆不定時炸彈,不少廢棄衛星爆炸事件就是因電池而起,比如國際氣象衛星計畫(DMSP)中的第13顆 DMSP 衛星,於 1995 年在太陽同步繞極軌道上爆炸,留下小於 1 公厘的碎片至少 5 萬多塊。

雖然目前歐洲太空總署的所有新任務中,太空鋰離子電池都還未出現爆裂意外,但也不能排除遇到極端熱能、電能、機械故障時爆炸的可能性。

因此歐洲太空總署開始投入太空電池測試,這些電池正在惰性氣體環境中經歷九死一生的酷刑,比如過度充放電(在太空電池壽命終結時的最後一步)、短路(可能出現製造缺陷)、過熱(電池遭太陽直射時)、輻射轟炸、8 公厘大的子彈射擊等,約 200 多次測試,以模擬太空任務結束後衛星在軌道上漂移時,電池可能遇到的所有情況。

測試結果建議,衛星鈍化階段時,應該要讓電池在任務結束之際盡可能的放電,並與太陽能電池陣列完全斷開連結,避免不經意的再度充起電。

(圖片來源:歐洲太空總署

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