空间站里的“斯特林发电机”

你知道吗？在200 多年前，英国科学家罗巴特·斯特林发明了一种特殊的发电机，它的工作原理有点像“热胀冷缩”：在机器外部进行加热，促使内部的氦气吸热膨胀，并在冷端收缩，从而将温差转变为动力。同时，这种发电机还不挑燃料，无论是太阳能、燃油、煤炭、木柴，还是核燃料棒，只要這种燃料能促使机器内部的氦气产生合适的温差就行。

斯特林热电转换试验装置位置

斯特林热电转换试验装置内部

斯特林热电转换试验装置示意图

在中国空间站里就有一个外燃式发电机：斯特林热电转换试验装置，它位于航天基础试验机柜的左下角，能将热能转化为电能，有合适的温差就能工作。

现阶段，中国空间站运行在距离地面约400 千米的轨道上，空间站主要使用太阳能电池，利用光电效应发电。但是随着航天器到太阳的距离越来越远，太阳能电池组的效率明显下降，甚至都不起作用。

中国空间站舱外全景相机拍摄画面

将来，如果人类的脚步踏入月球背面、火星、木星，甚至更遥远的深空，航天器接收到太阳的光照会越来越弱，那时太阳能发电就指望不上了。怎么办呢？此时，斯特林发电机就体现出独特的价值——只要给个合适热源和温差，它就可以发电！

在深空探测中，斯特林发电机的热源可使用成熟的核燃料技术，寿命长、发热稳定，这样就有希望解决空间电源的使用需求。同时，斯特林发电机还具有高效率、结构简单、质量轻、启动快和振动小、噪声低等优点，真是深空探测的好帮手！

（本文摘编自中国载人航天微信公众号 ）