在空间运行的每一颗卫星都有它的寿命，有的1～2年，有的10来年，那么决定卫星寿命的主要因素是什么呢？
其实，卫星上有许多电子设备，因此电源对卫星来讲是必不可少的，优质的电源对卫星的寿命有至关重要的影响。早期由于我们的技术水平有限，卫星多采用一次性的化学电池，电池能量耗尽后，卫星也就停止了工作，所以卫星的工作时长相对较短。不过，随着航天技术的发展，卫星的电源种类早已丰富起来，目前采用的电源类型主要有太阳能电池电源、化学电源和核电源等几种。
东方红一号卫星在轨工作示意图
最受青睐的电源——太阳能电池电源
太阳能是一种可再生、无污染、便于采集的清洁能源，在人类生产生活中早已得到了广泛地使用。在卫星的设计过程中，为了给卫星提供可持续的电源，太阳能也成为了广受卫星设计者青睐的一种能源类型。
被广泛应用的太阳能
看过有关卫星的图片或者视频的小伙伴们，应该会注意到在卫星的两侧有一对可以展开的“大翅膀”，那就是为卫星收集能量的太阳能帆板。在帆板上贴有数以万计的太阳能电池片，这些电池片的多少可以根据卫星所需电能的多少控制数量，为卫星提供最合适的电量供给。此外，卫星上一般还会装有驱动机构和太阳敏感器等装置，它们能够帮助太阳能帆板找到对准太阳的最佳角度，让太阳能帆板受到较长时间和较大照射面积的阳光照射，从而获得更多的能量。
拥有一对“大翅膀”的东方红三号卫星
卫星采用太阳能电源固然是好，但不知小伙伴们有没有想过，当卫星飞入阳光照射不到地方的时候又该怎么办呢？是不是卫星就不能正常工作了呢？
小伙伴们不用担心，科研人员早已想到了万全之策，就是将太阳能电池与蓄电池一起组成太阳能电池阵。当卫星飞到日照区时，太阳能电池一方面给卫星上的仪器供电，同时还向蓄电池组充电，把多余的电能储存起来。当卫星飞到阴影区时，就由蓄电池给卫星供电，保证卫星连续正常工作。
必不可少的电源——化学电源
化学电源在我们的日常生活中也很常见，如汽车用的铅酸蓄电池、手机用的锂电池、手电筒用的干电池等都属于化学电源。不过卫星上使用的化学电源与我们日常生活中使用的并不相同，卫星上使用的化学电源要求转换效率高、质量小。目前，卫星上采用的化学电源类型主要有一次性电池、蓄电池和燃料电池等几种。
早期的卫星多采用一次性的化学电池，如锌汞电池、锌银电池等。这种电池作为电源工作简单、可靠，但这种电池是一次性的消耗电池，质量和体积较大，卫星带不多。也就是说，卫星如果采用这种电源，一般寿命都不会太长，只有几个星期到一个月左右。
蓄电池相对一次性的化学电池来说就进步很多了，它最显著的优点就是可以多次的充放电，还可以与太阳能电池联合使用。不过蓄电池也有它的不足之处，就是比能量较低，通俗点说就是单位质量或体积的蓄电池能够产生的电能相对较低。
最后要说的是燃料电池，燃料电池能把储存在燃料中的化学能经过化学反应转变成电能。它的优点是单位质量或体积的燃料电池能够产生的电能相对较高。缺点是结构比较复杂、具有一定的危险性。
非常具有诱惑力的电源——核电源
核电源具有环保、低耗、结构简单等优点，它是一种对人类非常具有诱惑力的能源类型。由于它具有的不容忽视的优点，在卫星的设计过程中，核电源自然也就成为了卫星的备选电源类型之一。
卫星上采用的核电源类型主要有放射性同位素温差发电器、核反应堆温差发电器和热离子发电器，它们都是利用原子核的突变所释放的能量来发电的。
安装了核电池的旅行者1号探测器
卫星上采用核电源的优点是工作可靠、功率大、寿命长，而且较少会受到外界条件的限制。缺点是它的价格相对昂贵，而且需要对卫星上的仪器设备采用辐射屏蔽措施，这样就增加了卫星的质量。但最让人担心的还是它不够安全，采用核电源的卫星或航天器一旦出现故障陨落在地球上，会因为辐射给人类带来巨大的灾难。例如1978年1月24日，苏联宇宙-954核动力航天器发生故障而自然陨落，结果未燃尽的带有放射性的航天器碎片散落在加拿大境内，造成严重的污染和巨大的恐慌。所以决定采用这种电源一定要慎之又慎。
装有核电源的美国新地平线探测器（左边黑色圆柱体为探测器的核电源）
总的来说，上面提到的三种电源类型各有各的优缺点，具体要采用哪种电源，还要根据任务需求等各方面的情况综合考虑。不过可以肯定的是，随着新材料、新技术的不断涌现，卫星的电源种类必然会愈加丰富，卫星的工作寿命也会不断延长，就让我们怀着期待，等待见证更多可能吧！
参考文献/
[1] 罗格.叩开太空之门——航天科技知识问答[M].北京：中国宇航出版社，2000.
[2]东方星.航天器主要采用什么电源[[J].国际太空2014,(11):78-81.
编辑/贾冰玉
审校/杨洁
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