2025年7月,中国商业航天企业银河航天传来一则震撼全球的消息——公司创始人、董事长兼CEO徐鸣正式披露,团队成功研制出全球首款大规模卷式全柔性太阳翼。这一突破性成果不仅重新定义了卫星能源系统的设计范式,更以“轻量化”“高密度”“可堆叠”的核心优势,为未来太空探索尤其是大规模星座组网铺就了关键技术基石。恰逢全球太空经济迈向万亿规模的关键节点,这项“从0到1”的自主创新成果,无疑为中国在全球航天科技竞争中增添了一张重磅名片。

颠覆性设计:从“刚性板”到“柔性卷轴”的跨越
传统卫星太阳翼多采用刚性蜂窝板结构,由多层硬质基板拼接而成,虽然技术成熟但存在明显短板:重量大(单块太阳翼常超百公斤)、包络尺寸固定(展开后体积庞大)、难以适配多星堆叠发射。而银河航天的卷式全柔性太阳翼,则彻底打破了这一传统形态——它像一卷可伸缩的“太空画卷”,在卫星发射阶段以极致紧凑的卷轴形态收纳于两侧舱壁,直径仅与普通保温杯相当(约10厘米级);待卫星入轨后,通过精密控制的展开机构,太阳翼如同被春风拂开的画卷般徐徐舒展,最终形成长度超10米、宽度近2米、总面积达20平方米(约等同于一个小型会议室)的巨型能源“翅膀”。
这种设计的精妙之处在于“以柔克刚”:柔性基底材料(据推测可能为高性能聚合物复合薄膜)替代了传统刚性基板,配合特殊的电池电路集成工艺,使得太阳翼在保证发电效率的同时,重量大幅降低(据行业估算,同等面积下柔性太阳翼重量仅为刚性的1/3至1/2),包络尺寸更小,完美解决了多星发射时“空间挤占”的痛点。例如,在一枚中型运载火箭的整流罩内,原本只能搭载3-4颗传统卫星,若改用卷式全柔性太阳翼,或可容纳6-8颗卫星,显著提升发射效率与经济效益。
技术攻坚:没有参考答案的“太空闯关”
徐鸣在披露成果时特别强调:“这是一项完全没有全球经验可循的创新,团队完全依靠自主创新攻克了电池电路集成、机构展开控制等前所未有的技术难关。” 柔性太阳翼的研发难点远超想象——
首先是电池电路的柔性适配。传统刚性太阳翼的电池片直接焊接在硬质基板上,电路布局固定;而柔性基底无法承受高温焊接的应力,团队必须研发全新的“轻质柔性互联技术”,通过纳米级导电材料与弹性基板的结合,确保数百甚至上千片太阳能电池在弯曲、折叠过程中仍能保持稳定的电流传输,且不会因反复展开/收拢导致电路断裂。
其次是展开机构的精准控制。从直径10厘米的卷轴到20平方米的展开面,太阳翼需要在微重力环境下完成“精准展开-锁定”的全流程,任何细微的偏差(如局部褶皱、展开速度不均)都可能导致结构卡滞或发电效率下降。为此,银河航天团队设计了多级展开机构:先通过记忆合金或微型电机驱动卷轴轴向释放,再由张力控制系统逐步展开柔性翼面,最后通过锁定装置固定形态。整个过程需在数分钟内完成,且误差控制在毫米级——这相当于在太空中“徒手展开一张20平米的薄纱,还要保证它平整无皱”。
更关键的是,所有技术突破均需在太空极端环境中验证:高真空、强辐射、温差超200℃(向阳面100℃以上,背阳面-100℃以下)的条件,要求柔性材料既要有足够的机械强度,又要耐受辐射老化与热胀冷缩。团队为此进行了数百次地面模拟试验(包括真空舱测试、热循环测试、振动冲击测试),甚至专门研制了“柔性太阳翼展开动力学模型”,通过数千次仿真计算优化机构设计。
战略意义:为太空经济“充电”的核心引擎
在全球太空经济高速发展的背景下,这项技术的价值远不止于单一产品的突破。欧洲空间政策研究所(ESPI)最新报告预测,到2040年全球太空经济价值将达1万亿美元,对更广泛经济和社会的贡献或超7.9万亿美元(2025-2040年间累计贡献有望突破80万亿美元)。而卫星互联网、遥感监测、空间站供能等应用场景的爆发,都对卫星能源系统提出了更高要求——更低成本、更高密度、更灵活部署。
卷式全柔性太阳翼正是这一需求的“最优解”:
- 对卫星运营商而言,轻量化设计直接降低发射成本(单颗卫星可减重数十公斤,对应发射费用减少数百万美元),高能量密度则延长了卫星的在轨工作时间(发电效率提升意味着更少的电池冗余);
- 对星座建设者而言,适配多星堆叠发射的特性,使得单次火箭可搭载更多卫星(例如一箭多星任务中,每增加一颗卫星即可提升整体任务的经济性),加速全球卫星互联网(如低轨通信星座)的组网进程;
- 对深空探索而言,未来若应用于月球探测器、火星探测器甚至深空探测器,其可折叠、高可靠的特点能更好地适应复杂发射环境与长期在轨需求。
中国航天的“柔性突围”:从跟跑到领跑的缩影
此次突破并非偶然。作为中国商业航天的领军企业,银河航天自成立以来便聚焦“低成本、高性能”的卫星技术,此前已成功发射中国首颗低轨宽带通信卫星,并建成全球首个低轨宽带通信试验星座。此次卷式全柔性太阳翼的研发,更是将中国航天在“轻量化能源系统”领域的技术水平推向了全球前沿——在此之前,国际上虽有关于柔性太阳翼的研究(如日本JAXA曾试验过小型柔性翼,美国NASA探索过卷轴式设计),但均未实现“大规模(20平方米级)、全柔性(整体基底无刚性支撑)、适配多星堆叠”的综合突破。
正如徐鸣所言:“太空探索的本质是人类对未知的挑战,而技术创新则是我们手中的‘钥匙’。” 卷式全柔性太阳翼的问世,不仅是中国航天从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”的又一例证,更以实际成果证明:在太空经济的万亿赛道上,中国企业正凭借自主创新能力,成为规则制定者与未来引领者。