圖②：使用柔性太陽翼的銀河航天衛(wèi)星在軌模擬圖。
圖③：銀河航天技術人員對柔性太陽翼進行測試。
以上圖片均為銀河航天提供
"> 圖①：銀河航天衛(wèi)星柔性太陽翼壓緊狀態(tài)效果圖。
圖②：使用柔性太陽翼的銀河航天衛(wèi)星在軌模擬圖。
圖③：銀河航天技術人員對柔性太陽翼進行測試。
以上圖片均為銀河航天提供
浩瀚宇宙中，太陽帆板展開，吸收光能、轉換為電能，維持衛(wèi)星的正常運轉。這種太陽翼猶如衛(wèi)星的翅膀，是當之無愧的“能源擔當”。
傳統(tǒng)衛(wèi)星上安裝剛性太陽翼居多，隨著商業(yè)航天崛起，輕量化、高集成、長壽命的衛(wèi)星，需要更輕薄、更靈活、更高效能的太陽翼。
此前，銀河航天靈犀03星成功發(fā)射，成為我國首款使用柔性太陽翼的衛(wèi)星。經(jīng)證實，柔性太陽翼減少了對衛(wèi)星體積和重量的占用，滿足衛(wèi)星大功率能源需求，適用于多星堆疊發(fā)射模式，有助于全行業(yè)降本增效。
衛(wèi)星的柔性翅膀長什么樣？又是如何研制出來的？記者探訪了位于北京金隅智造工廠的銀河航天方舟實驗室。
薄如蟬翼，手感輕柔——
柔性太陽板單層厚度約1毫米，折疊起來厚度約5厘米，拉開長度約9米、寬度超過2.5米
穿戴好無塵衣帽和鞋套，經(jīng)過潔凈室除塵，全副武裝之下，記者進入北京金隅智造工廠的銀河航天方舟實驗室。
十萬級潔凈車間里，自動焊機正以毫伏級的電壓精度進行柔性電池片的焊接，自動貼片機則以0.05毫米的微距精度，將電池片安放到柔性基板上，制造薄如蟬翼的衛(wèi)星“翅膀”。
記者小心翼翼地接過一片柔性太陽翼樣片，輕輕摸了摸，感覺十分輕柔。
銀河航天（北京）網(wǎng)絡技術有限公司（以下簡稱“銀河航天”）太陽翼設計師吳思杰介紹，柔性太陽翼由多個單層柔性太陽板拼接而成，太陽板包含基板、電池片和電纜，每個單層厚度僅約1毫米。
“柔性”形容的是太陽翼的基板。據(jù)吳思杰介紹，整個柔性太陽翼可以折疊，裝在火箭里時，折疊狀態(tài)的主體厚度約5厘米；在軌工作時，“翅膀”拉開長度約9米、寬度超過2.5米。
和剛性太陽翼放在一起看，更能直觀感受到柔性太陽翼的優(yōu)勢。剛性太陽翼采用蜂窩夾層板結構，電池表面由玻璃覆蓋，盡管也能折疊，但太陽板與太陽板之間必須相互隔開、留有距離。
不同于剛性太陽翼，柔性太陽翼的太陽板之間是面對面、背對背壓在一起的。
“讓我們來算一道數(shù)學題?！眳撬冀茉趫D紙上演示，“假如剛性太陽翼的每層太陽板厚度為2厘米，10層板就有20厘米高。折疊時，每層板與板之間的縫隙需達到3厘米左右，光縫隙就有27厘米寬，那么整個太陽翼的厚度就達到了47厘米，接近半米。而柔性太陽翼每個單層厚度僅為1毫米左右，10塊板才有約1厘米厚，板與板緊緊貼著，加上太陽板上下分別有2厘米的保護層，整個太陽翼的厚度也就約5厘米?！?/p>
厚度不僅代表著體積，還代表著質量和成本。柔性太陽翼和剛性太陽翼的電池片都是三結砷化鎵，轉換效率大致相同。如果采用柔性太陽翼，同樣質量下，能容納更多折疊層，一旦舒展開，就是更大的電池面積，能夠吸收更多的太陽能。
“換句話說，電池薄了，占地少了，能量供給效能卻高了。衛(wèi)星更薄、體積更小，更方便疊在一起，多顆衛(wèi)星一起上天，這就是降本增效?！眳撬冀苷f。
自主攻關，反復試錯——
太陽板之間壓得恰到好處，既能抵抗起飛時的巨大沖擊力，又能保持毫發(fā)無損，是巨大考驗
“柔性太陽翼技術難度極大，沒有任何經(jīng)驗可以借鑒，我們幾乎是從零起步，摸爬滾打、不斷試錯?！眳撬冀苷f，單是“翅膀”的方案設計就做了好幾個月，整個技術攻關突破花了整整三年。
“翅膀”能不能順利展開，是第一個“攔路虎”。
吳思杰記得很清楚，當時，按照系統(tǒng)設計，太陽翼的太陽板能夠順利展開，可到了地面試驗時，“翅膀”卻突然卡住了，怎么也打不開。
故障的出現(xiàn)，讓團隊倍感壓力。接下來的3個月，吳思杰和團隊成員日夜泡在實驗室，經(jīng)常半夜鋪個泡沫墊在廠房角落就睡著了。查文獻、算參數(shù)，最終摸清了規(guī)律，讓“翅膀”絲滑展開。
柔性太陽翼之所以體積小、質量輕，關鍵在于緊密折疊，這也是讓科研人員最費腦筋的難題。
吳思杰給記者打了個比方：“把夾心餅干壓在一起，壓得太松，稍微一動，里面的餡就會被甩出去；可如果壓得太緊，整個餅干就碎了?！?/p>
讓太陽板和太陽板之間壓得恰到好處，既能抵抗起飛時的巨大沖擊力，又能保持親密無間、毫發(fā)無損，是對科學家和工程師的巨大考驗。
錯了、重來，再試、又錯……吳思杰帶領團隊反復開展理論計算、仿真驗證和地面試驗?！鞍选岚颉斐鰜?，要綜合運用機、電、力、熱等多種學科知識，團隊集智攻關，優(yōu)勢互補，才找到了完美解決方案。”吳思杰說。
持續(xù)創(chuàng)新，未來可期——
航天器的巨型“翅膀”吸收太陽能后，可傳輸給其他航天器甚至地外行星基地，有望為星際探索提供能源保障
商業(yè)航天的優(yōu)勢在于效率高、成本低。為了保持優(yōu)勢，商業(yè)航天企業(yè)通過持續(xù)技術創(chuàng)新，實現(xiàn)更大程度降本增效。
平板堆疊式衛(wèi)星應運而生。傳統(tǒng)衛(wèi)星大多是球狀、長方體、圓柱體等形態(tài)，平板堆疊式衛(wèi)星則是平板式、敞開式，“就像一個整體鑄造的汽車底盤”，布局緊湊、形態(tài)簡約，不僅利于批量化制造，更容易“摞”成一堆一起上天，讓“一箭百星”的發(fā)射模式成為可能。
柔性太陽翼恰好與平板堆疊式衛(wèi)星完美契合：滿足平板堆疊式衛(wèi)星的安裝需求，讓衛(wèi)星更加輕巧的同時保證大功率輸出，節(jié)約制造和發(fā)射成本，提高衛(wèi)星星座的組網(wǎng)效率，有助于加速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)部署。
吳思杰告訴記者，想要衛(wèi)星在天上干更多工作，需要更多太陽能電池提供能量，太陽翼面積就得更大，折疊式、展開式太陽翼成為必然選擇。與此同時，還得讓“翅膀”收起來后體積更小，減輕衛(wèi)星負擔。
有專家提出，如果可以通過衛(wèi)星或者航天器巨大、高效的“翅膀”在太空翱翔，吸收太陽能轉化后源源不斷地傳輸給地面或其他航天器甚至地外行星基地，不僅可以助力解決地球的能源問題，也有望為星際探索提供能源保障。
無窮的想象賦予科研人員更多可能性和創(chuàng)造力。未來，“翅膀”還可能變成什么模樣？
吳思杰打開電腦，點開一張全柔性太陽翼的效果動圖。盡管全柔性太陽翼面積展開后約20平方米，像一間會議室一樣大，但是它卷起來時直徑僅和一個保溫杯差不多。
“和目前的柔性太陽翼相比，全柔性太陽翼進一步減少太陽翼對衛(wèi)星體積和重量的占用，增加衛(wèi)星表面的可用面積。”
吳思杰望著電腦，陷入遐思。他和團隊成員將繼續(xù)為實現(xiàn)新的目標不懈努力。
《 人民日報 》（ 2025年08月11日 19 版）