- 中國成功完成全球首個400伏特太空電力系統在軌測試。
- 400伏特系統可減少能量損失，提升發射效率。
- 該系統支援高功率電推進及月球基地發展。
- 中國計劃在2030年前進行載人登月任務。
中國已成功完成全球首個在軌測試的 400 伏特巴士電力系統，該系統於天舟 10 號貨運飛船上進行測試，所有驗證要求均已滿足。至今，全球尚未有任何 400 伏特巴士電力系統在軌運作過。該系統的開發者為中國航天科技集團的載人航天系統工程研究所。大多數太空船使用 28 伏或 100 伏的巴士電力系統，這些系統已足夠應對早期一代太空船的需求，而 400 伏特架構旨在滿足下一代任務的更高能量需求，包括載人登月、高功率電推進系統以及永久月球研究站。
相較於 28 伏和 100 伏，較高的電壓意味著在相同功率輸出的情況下，電流較低。較低的電流則可使用較細、較輕的電纜。在太空船上，每公斤的減輕都會影響發射成本和有效載荷能力。傳統的低電壓系統在長距離傳輸過程中會有更多的能量以熱量形式損失，而 400 伏特系統則顯著減少了這些損失。該系統採用了碳化矽（SiC）半導體，這些半導體的效率優於傳統電力電子元件，這使得整體系統體積更小、重量更輕，仍可支持兆瓦級的持續電力輸送，為有效載荷釋放出更多空間。
400伏特系統的優勢
中國航天科技集團還實現了從發電、儲能到控制、分配和傳輸的全技術鏈獨立控制。該系統還具備固態電力分配和高壓絕緣保護，設計以耐受太空輻射。所有關鍵組件均為國內開發。天舟 10 號進入軌道後，驗證系統經歷了兩個專門的測試循環，均確認了系統在軌道的穩定性和可靠性，並驗證了其對太空輻射和陽光照射與陰影之間極端温度變化的抵抗能力。在兩個循環中，系統均保持穩定運行。
未來任務的能源基礎
中國航天科技集團的退休研究員龐志豪表示：「這項技術的全球首個在軌驗證克服了深空任務高功率供應的關鍵瓶頸，為載人登月探索和月球基地的發展奠定了能源基礎，並建立了未來火星任務的電力供應框架。」中國計劃在 2030 年之前進行載人登月，該任務涉及兩次分開的長徵 10 號火箭發射，分別攜帶登陸器和載人飛船，這兩者所需的電力遠超當前任務的需求。高功率電推進技術將被用於有效抵達月球，持續的電力也將支持在月球表面的登陸器、探測車和生命支持設備。
龐志豪指出：「該系統能為月球太空船、高功率電推進系統、月球登陸器設備和月球探測車提供高效且持續的電力，其減重將降低火箭發射成本，並增加月球任務的有效載荷能力。」中國還正在與俄羅斯共同開發長期的月球研究站，該設施將需要在長時間內為科學儀器和人員生命支持提供持續的高功率供應。400 伏特架構旨在滿足這些需求。中國航天科技集團表示，團隊將繼續優化系統，以準備未來的任務，包括載人飛行至火星。
400伏特系統對太空探索的影響
這項技術的成功在於其能有效解決深空任務中的高功率供應問題，為中國的載人登月及未來火星任務奠定了重要基礎。400伏特系統的高效能和輕量化設計，將顯著提升太空任務的有效載荷能力，並降低發射成本，這對於推動中國的太空探索計劃至關重要。隨著太空探索需求的增加，這種技術的發展將成為未來太空任務的關鍵支持。