目前，中國空間站已全麵建成，工程轉入應用與(yu) 發展階段。作為(wei) 中國航天史上規模最大、長期有人照料的空間實驗平台，建成後的中國空間站成為(wei) 國家太空實驗室，三艙部署的多個(ge) 實驗櫃可開展上千項科學實驗，惠及地球上普通人的生活。

　　01

　　航天基礎試驗機櫃

　　今天，我們(men) 一起聊聊航天基礎試驗機櫃。

　　空間站各艙段內(nei) 的四麵都裝有實驗櫃，它位於(yu) 夢天實驗艙靠近節點艙的一端，航天員的“腳下”。

　　從(cong) 外形來看，航天基礎試驗機櫃由多個(ge) 大小不一的“太空抽屜”（載荷單元）組成，每個(ge) 抽屜還配有把手，整體(ti) 仿佛是一個(ge) 多功能收納櫃，很有辨識度。

　　航天基礎試驗機櫃身處微重力等特殊研究環境中，能夠用於(yu) 支持開展艙內(nei) 的各項技術試驗，針對製約我國航天長遠發展的關(guan) 鍵技術開展一係列研究，為(wei) 未來我國航天技術發展和空間應用提供有力的技術支撐。

　　可以說，航天基礎試驗機櫃就像是哆啦A夢的口袋，每個(ge) “太空抽屜”裏的試驗項目都各不相同。

　　近日，其中一個(ge) “太空抽屜”裏完成了一件大事，斯特林熱電轉換技術完成在軌驗證，再次解鎖一項“我國首次”。

　　02

　　斯特林熱電轉換試驗裝置

　　是啥？什麽(me) 原理？

　　斯特林熱電轉換試驗裝置位於(yu) 機櫃的左下角，它是一種外燃式發電機，能將熱能轉化為(wei) 電能，有合適的溫差就能工作。200多年前，由英國科學家羅巴特·斯特林發明了斯特林發電機。工作原理既古老又簡單，可以從(cong) “熱脹冷縮”這個(ge) 詞中理解。

　　通過外部加熱，機器內(nei) 部的氦氣便會(hui) 吸熱膨脹，並在冷端收縮，將溫差變成自己動力的源泉。

　　同時，它也不挑燃料。隻要能發熱，無論是太陽能、燃油、煤炭、木柴，還是核燃料棒，隻要有合適的溫差就可以工作，非常讓人省心且具有明顯的優(you) 勢。

　　效率有多高？

　　斯特林熱電轉換裝置的溫度比（熱端溫度與(yu) 冷端溫度之比）越高，熱電轉換效率就越高。

　　目前，在溫度比接近3的情況下，國內(nei) 外實現的轉換效率能夠達到28%以上。

　　本次空間站在軌試驗裝置溫度比為(wei) 2.2，實現在軌熱電轉換效率24.7%，若溫度比達到3的情況下，也可實現近28%的轉換效率。

　　因此，從(cong) 這個(ge) 角度可以理解為(wei) 轉換效率達到了國際上的中上水平。

　　03

　　未來或成為(wei) 人類探測深空

　　一項必不可少的技術

　　為(wei) 什麽(me) 開展這項試驗？

　　現階段，中國空間站運行在距離地麵約400公裏的軌道上，空間站主要使用太陽能電池，利用光電效應發電。但是隨著航天器到太陽的距離越來越遠，太陽能電池組的效率明顯下降，甚至都不起作用。

　　未來，如果人類的腳步踏入月球背麵，甚至從(cong) 行星到行星，太陽的光照微乎其微，太陽能發電就指望不上。該如何保證航天器電力需求？

　　此時，斯特林發電機就體(ti) 現出自己的價(jia) 值，隻要給個(ge) 合適熱源和溫差就可以發電。

　　熱源使用成熟的核燃料技術，壽命長、發熱穩定，兩(liang) 者結合就是完美的電力係統，解決(jue) 空間電源使用需求。同時，斯特林電源係統作為(wei) 一種高效能源技術，具有高效率、結構簡單、質量輕、啟動快和振動小、噪聲低等優(you) 點。

　　因此，斯特林熱電轉換技術在這些領域具有不可替代性。

　　對未來的展望

　　斯特林熱電轉換技術作為(wei) 一種高效能源技術，在空間有著廣泛的應用需求，可用於(yu) 深空探測、火星探測和更遠的木星探測等任務，特別是不依賴太陽能的任務。

　　想不到，一個(ge) 小小的“太空抽屜”，在方寸之間，裝進了我們(men) 對大千世界的探索和追問，對浩瀚宇宙的敬畏和思考。宇宙那麽(me) 大，人類應該去看看，中國人更應該去看看。在不遠的將來，中國人的腳步一定能邁向更遠的深空！