近日，機電學(xué)院葉濤教授團隊自主研制的高能量/功率密度光伏供電芯片系統(tǒng)與光學(xué)圖像載荷搭載星跡源一號衛(wèi)星于中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由力箭一號遙七運載火箭成功實施空間部署。
力箭一號遙七運載火箭點火發(fā)射
搭載衛(wèi)星
星跡源一號作為多載荷多功能融合的新一代對地觀測平臺，搭載有新型光伏芯片供電系統(tǒng)、空間態(tài)勢感知及多光譜對地遙感觀測等載荷，可為電力、邊防、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域提供遙感支持。截至目前，下行數(shù)據(jù)表明我校研制的載荷各模塊均正常運行，滿足設(shè)計指標(biāo)要求。
自供電芯片載荷下行數(shù)據(jù)
為解決現(xiàn)有航天器光伏供電系統(tǒng)集成度低、自重大、能量/功率密度低、智能化程度低等問題，在能量平衡基礎(chǔ)上，團隊創(chuàng)新采用長壽命充放電循環(huán)調(diào)控、高效率源載雙特性匹配控制、能信同傳上下行配置、單片三維集成等技術(shù)，研制出高密度三維集成串聯(lián)空間光伏芯片供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅大幅降低了航天器能源系統(tǒng)自重，還突破了晶圓級亞微米立體互連電路快速成型制造、Boost電路輸出電壓精準(zhǔn)建模調(diào)控及光伏供電系統(tǒng)片上集成等難題，同步支持光學(xué)圖像載荷在軌正常運行。用戶單位及第三方機構(gòu)檢驗認(rèn)定該系統(tǒng)的能量/功率密度、服役壽命、智能化等相關(guān)技術(shù)指標(biāo)國際領(lǐng)先。
光學(xué)圖像載荷下行數(shù)據(jù)
此次空間在軌試驗的順利實施標(biāo)志著我國空間光伏供電系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)取得了突破性進展，成功驗證的三維集成光伏芯片供電系統(tǒng)可有效支持新一代對地觀測航天器全周期在軌可靠運行，為空間裝備的智能化、長壽化、集群化發(fā)展開辟了新路徑。
葉濤，西北工業(yè)大學(xué)機電學(xué)院教授/博士生導(dǎo)師，國家級青年人才，陜西省微/納米系統(tǒng)重點實驗室副主任。長期從事能源微系統(tǒng)及大幅面柔性傳感陣列相關(guān)研究，部分研究成果已應(yīng)用于國家關(guān)鍵項目/裝備/型號；主持國家級項目/課題10余項；在Sci. Adv.，Nat. Comm.，JACS，Matter，EES，AM，Appl. Energy等能源和微納制造領(lǐng)域重要學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文70余篇，被引3200余次，H指數(shù)33；擔(dān)任中國微米納米技術(shù)學(xué)會特種微納器件與系統(tǒng)分會理事，國際SCI期刊Composites and Advanced Materials副主編，國際SCI期刊Fundamental Research和Journal of Materials Science & Technology青年編委。
“空天微納系統(tǒng)教育部重點實驗室”成立于2011年，是國內(nèi)較早開展微機電系統(tǒng)研究的單位之一。實驗室面向航空、航天、航海，致力于實現(xiàn)裝備的微型化、集成化、信息化。獲得國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項、國家自然科學(xué)基金重點項目等各類項目190余項，獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎3項，國家教學(xué)成果一等獎1項，省部級一等獎5項，二等獎19項。2024年入選國家級創(chuàng)新團隊，為制造強國、航天強國建設(shè)作出新的貢獻。
葉濤教授表示：“研制過程中，苑偉政、馬炳和、常洪龍教授給予了悉心指導(dǎo)，博士生王振龍、王一帆、夏前伏、張芯瑞和我一起開展相關(guān)工作，下一步團隊將致力于光伏供電芯片技術(shù)在空間、物聯(lián)網(wǎng)、多維信息獲取等領(lǐng)域的應(yīng)用推廣，以解決相關(guān)裝備的長期自主工作難題?！?/p>
(文字：機電學(xué)院；審核：馬西平)
