月球科研站基本型能源系统方案设计与关键技术研究

张 明，唐程雄，杜 红，彭 兢，马力君，郑 莎，黄秀军，徐红艳

(1.北京空间飞行器总体设计部，北京 100094；2.中国电子科技集团公司第十八研究所，天津 300384；3.北京卫星制造厂有限公司，北京 100094；4.山东航天电子技术研究院，山东烟台 264670)

我国探月工程四期的总目标是在2030 年前后研制建设月球科研站基本型，为国际月球科研站选址和初步建设提供支撑[1-4]。探月工程四期由嫦娥七号、嫦娥八号组成，两次任务共同建成月球科研站基本型。月球科研站基本型在科学应用方面，将深化对极区环境资源的认识，验证资源利用技术；在产品模块研制方面，形成地月往返运输、月面操作、月面低空飞跃、月球中继等通用模块。嫦娥八号任务作为探月工程四期的最后一次任务，主要开展月球资源开发利用和技术试验验证。

月球科研站基本型由月球轨道器和月面探测器共同构成，承担了关键技术先期验证的任务要求，月球科研站正式建设所必须的关键技术，应尽可能在基本型任务中得到应用和在轨验证，为月球科研站奠定坚实的技术基础。

月球科研站的建立，首先需要解决月面长期能源供给问题，而嫦娥七号任务目前仍采用常规的“太阳电池+蓄电池”电源系统配置，来为探测器在月昼期间工作提供电能，通过Pu238同位素核热源为过月夜提供生存保温热量，无法实现月夜工作。目前全球面临Pu238同位素短缺困难，且其价格极其昂贵，我国自研与生产能力距离任务需求尚有较大差距。当前我国近场无线传能样机已经实现了空间在轨验证；远场无线传能样机已在无人机等航空领域研制了多款样机，并进行了试飞；空间燃料电池在天舟五号上已经完成了搭载验证。国外方面，美国、日本、印度、俄罗斯等国家，也开展月球能源系统研究，特别是美国依托“阿尔忒弥斯”计划，对能源系统技术发展进行了规划，将于2027 年完成“垂直太阳电池阵技术”、“可再生燃料电池技术”、“月面无线输电技术”等在轨验证，2030 年前完成“月面裂变电源技术验证”。

本文将基于国内外月球科研站能源技术实际进展，结合嫦娥八号任务目标和任务定位，开展能源系统方案论证，对能源系统任务需求、功能性能、工作原理和工作模式进行分析，提出了三种月球科研站基本型能源系统方案，并开展了方案比对，对关键技术的技术途径进行初步探讨，对后续工作给出了具体建议。

1 能源系统任务需求分析

1.1 月球科研站基本型工程任务目标

探月工程四期任务以突破月球科研站建设的一系列关键技术为目的，掌握科研站建设和资源应用基本能力，推动对月球科学研究的进一步深化，为进一步的深空探测科学研究和航天活动奠定坚实基础，带动相关产业发展并促进科学技术进步。

作为探月工程四期最后一次任务，嫦娥八号任务将研制出可搭载更多载荷的着陆器，形成月面科研站运送模块，并着陆在嫦娥七号任务着陆区附近，与嫦娥七号任务探测器共同构建月面通信网络，形成月球科研站基本型。嫦娥八号任务工程目标包括：

(1)突破月面大承载着陆、多器协同作业、月面通信组网、智能化综合指挥控制中枢等关键技术，研制着陆器等月面功能模块，建立月球科研站基本型。

(2)开展月面多器联合探测、科学实验和技术试验，初步形成长期科学探测与实验、原位资源利用、科研站长期自主运行等综合能力。

(3)初步构建月球科研站工程体系，为建设国际月球科研站等月面基础设施，开展更大规模的月球探测与开发利用活动奠定基础。

1.2 月球科研站基本型组成

月球科研站基本型由嫦娥七号与八号的月面轨道器及其探测器组成，形成测月、巡天、观地和月面基础科学试验等长期研究能力。月面轨道器包括嫦娥七、八号轨道器及中继星，具备测月、巡天与观地功能；月面探测器包括嫦娥七号着陆器、巡视器、飞跃器与嫦娥八号着陆器、巡视器、飞跃器以及作业机器人等其他月面探测机器人，月球科研站基本型中的月面探测器将与月面轨道器共同构建月面通信网络，同时开展多器联合探测，进行月面基础科学实验与月球资源原位开发与利用等，构建智能化综合指挥控制中枢，部分月面探测器之间将进行器间能源交互，实现月面能源统一规划利用，构建月面能源互联网基本型。

图1 为月球科研站基本型设想图。

图1 月球科研站基本型设想图

1.3 能源系统任务需求分析

月球科研站基本型位于月球南极地区，该地区的光照具有太阳高度角低、受地形地貌影响大的特点，对于月球极区的永久阴影区(如撞击坑底部)，阳光永远无法照射，其内温度极低，对于海拔较高的区域，由于可以得到长时间的光照，温度相对较高。此外，由于月球南极区存在为期半年的极昼与极夜现象，因此能源系统在满足探测器复杂极区环境下探测长期能源供给的任务需求同时要为月面探测器度过月夜提供能源保障甚至满足月夜工作等任务要求。

月球科研站基本型能源系统以嫦娥七号和嫦娥八号能源系统为基础，功率规模覆盖百瓦级的巡视器、飞跃器、作业机器人等以及千瓦级的着陆器。目前嫦娥七号仍采用传统“太阳电池+蓄电池”的能源系统配置，为提升能源系统局部任务能力，奠定未来月球科研站能源系统基础，结合嫦娥八号任务工程目标，需进行部分成熟度较高的电源技术在轨先期验证，例如热电一体能源综合利用技术、空间燃料电池技术与无线传能技术等。

2 能源系统方案设计

2.1 国内外技术研究进展

2.1.1 远场激光无线传能技术

激光无线能量传输以激光作为能量传输载体，可以实现中远距离下的无线电能传输，自20 世纪70年代起，以空间太阳能电站应用为目标，国际上广泛开展了激光无线能量传输技术研究。随着相关技术的进步和效率的提升，国内外激光无线能量传输技术发展迅速，尤其是欧美日等发达国家和地区，将激光传能作为未来驱动新兴产业的重要技术。目前，激光无线能量传输研究已经扩展到诸多应用领域，主要包括空间航天器无线能量传输以及地面无人飞行器的无线供电等代表性应用[5-8]。

(1)国外研究进展

国外方面，在地面远距离激光无线传能实验中，美国、日本、德国、以色列以及瑞典等均开展大量的尝试和探索工作，为该领域进行了大量的技术储备。在月球开发与探测领域，美国NASA 和日本航天局近年来就月面激光无线传能系统做了大量的论证和设计工作。

2019 年，日本航天局提出一种应用于2023 年月球极地阴影区探测的激光无线传能巡视车方案，该巡视车能够实现0.5～1 km 距离下供电20 W 激光无线能量传输。

图2 为日本宇航局提出的月球探测激光无线传能巡视车方案。

图2 日本宇航局提出的月球探测激光无线传能巡视车方案

2020 年，NASA 格伦研究中心提出了用于月球极区探测的激光输能概念设计方案(图3)，发射激光功率250 W，传输距离50 m，激光接收端采用激光和太阳光辐照复用的方式，通过激光接收阵转换出100 W 的电力。

图3 美国NASA月球车激光无线传能系统方案示意图

2022 年4 月，NASA 格伦研究中心和太空技术任务部公布了阿尔忒弥斯月球基地建设规划，在2030年的月球南极前哨战的基块电源技术规划中，将激光无线能量传输技术作为其中一种重要的电力传输方式，主要用于月面移动设备和探测器的供能。

(2)国内研究进展

相比于国外，国内激光无线能量传输的研究起步相对较晚，开展相关研究工作的单位主要有山东航天电子技术研究所、中国电子科技集团公司第十八研究所、上海空间电源研究所、军科院新能源所、武汉大学、北京理工大学等，但目前关于激光传能的研究主要基于地面验证或无人机应用等，在空间应用领域的研究相对较少。

山东航天电子技术研究所作为国内较早研究激光无线能量传输的单位，2014 年开展了飞艇间激光传能试验，传输距离100 m，传输电功率28.08 W。此外其在2018 年和2019 年继续开展相应试验，在2021年设计了一套航天器间激光传能系统，激光功率1 kW，空间传输距离50 km。

2014 年，北京理工大学研制了激光波长为793 nm、发射功率为24 W 的激光无线传能系统，并进行了距离100 m 的激光无线传能实验，整体电-电效率为11.6%。

2022 年，军事科学院能源系统研究所团队开展了地面远距离激光无线传能实验，具体传输功率未披露。

(3)空间应用发展趋势分析

总体来看，目前在空间应用领域，特别是月球极地阴影区探测方面，激光无线能量传输具有极大的应用潜力，提升激光无线能量传输的传输功率、传输效率、整个系统的稳定性，减少系统的体积是未来应用于月球探测中重点需要解决的问题，未来面向空间应用的激光无线能量传输技术，将重点围绕可靠性激光器技术研究、小型化APT 控制技术研究、多光束激光无线能量传输技术研究等方面展开。

2.1.2 近场无线传能技术

近场无线能量传输技术因其具有电气隔离、方便安全、环境适应性强和易维护等优点，能很好地解决有线电能传输中遇到的问题，成为时下研究的热点，目前该技术已经被广泛应用于电动汽车、植入式医疗设备、工业机器人、水下用电设备等场合[9-12]。在航天领域，无线能量传输技术还属于一项较为前沿技术，将为可靠、安全、高效的空间能源互联提供一种全新的设计思路及技术途径。

(1)国外研究进展

国外方面，在航天应用领域，美欧及日本等国家和地区进行了大量研究与实验。2007 年，美国洛克马丁空间系统公司研制一种面向航天器在轨服务的近场无线能量传输系统，初步验证了航天器间进行近场无线电能传输的可行性。该系统最大传输功率300 W，在原副边线圈距离9 cm 时效率达到最高，约为90%；原副边线圈距离为30 cm 和1.3 m 时，效率分别为70%和10%。

图4 为美国洛克马丁公司研制的近场无线电能传输系统。

图4 美国洛克马丁公司研制的近场无线电能传输系统

2013 年，麻省理工大学开展了磁感应近场能量传输系统(RINGS)演示试验，该装置于2013 年8 月被发射到国际空间站(ISS)，RINGS 利用两个或者多个航天器上线圈电流产生的力矩实现无推进剂电磁编队飞行控制。RINGS 在国际空间站(ISS)舱内成功演示了无线电能传输试验，在传能距离为0.5 m 的条件下，两个航天器之间的传输功率达到28 W，效率为24%。

图5 为RINGS 在国际空间站(ISS)无线电能传输试验。

图5 RINGS在国际空间站(ISS)无线电能传输试验

2022 年6 月，美国NASA Glenn Research Center(GRC)协同Astrobotic 公司在宾夕法尼亚州成功开展月面着陆器对月球车CuberRover 无线充电试验，试验过程模拟了月面的极端温度、恶劣粉尘环境等条件，系统功率达到400 W，总效率达到80%～85%。

图6 为美国Astrobotic 公司研制的月球车无线充电样机。

图6 美国Astrobotic公司研制的月球车无线充电样机

此外，NASA 分别在2012 年、2015 年以及2020年发布的技术路线图(NASA Technology Roadmaps)中针对无线能量传输技术(wireless power transmission)进行了规划，以未来地外天体探测、在轨服务、子母航天器等复杂航天任务为牵引，对无线能量传输技术开展能力差距评估、关键技术评估、应用潜力分析，并制定了详细的技术路线。

(2)国内研究进展

国内对于航天领域无线能量传输应用研究更多处于原理验证阶段，北京空间飞行器总体设计部、山东烟台航天电子技术研究所、中国电子科技集团公司第十八研究所、上海空间电源研究所等在空间应用领域进行了一定的研究与实验，其中上海空间电源研究所完成了应用于我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和”号的无线产品研制，实现了卫星的载荷舱和平台舱的物理隔离，系统传输效率达到80%以上，目前搭载该模块的卫星已在轨正常运行。

(3)空间应用发展趋势分析

总体来看，尽管在空间应用领域近场无线能量传输应用较少，但由于近场无线能量传输具有高效率、大功率能量传输以及环境适应性强的特点，能有效解决空间航天器间无人能源交互能源安全性的问题，同时极大提升航天器的综合能力。结合未来空间领域的应用场景，近场能量传输技术将重点围绕无人近场无线能源交互系统设计研究、强抗偏移无线能量传输技术研究、空间环境下高可靠性和安全性研究以及轻质高效能量传输技术研究等方面展开。

2.1.3 空间燃料电池技术

燃料电池可以不经过卡诺循环，直接将化学能转换为电能，相比于传统发电装置具有更高的效率，其比能量可高达300～1 000 Wh/kg，在航天航空和太空探索中具有极大的应用潜力[13-16]。20 世纪60 年代，燃料电池在航空航天领域中得到应用，并因此得到广泛研究及快速发展。

(1)国外研究进展

在国外，美国已先后研制出利用可再生燃料电池发电的电解水制氧系统、废水回收利用系统及二氧化碳回收处理系统，并分步投入空间站测试使用，实现了空间站水及二氧化碳的处理率超过85%。NASA设计、制造了使用太阳电池-可再生燃料电池的“太阳神”(Helios)高空长航时无人机，并在1998—2003年进行了飞行试验，以验证可再生燃料电池系统工作的可靠性和稳定性，全系统比能量为400 Wh/kg，能量转换效率为50%。此外在美国阿尔忒弥斯计划中，明确再生燃料电池系统在月球基地及月面有效载荷设备中的应用，主要体现在可持续发电、生命保障及原位资源利用活动三个方面。

图7 为美国阿尔忒弥斯计划中再生燃料电池应用。

图7 美国阿尔忒弥斯计划中再生燃料电池应用

日本宇航探索局JAXA 确定了再生燃料电池在航天任务中的应用，JAXA 确定了木星及行星探测任务的储能系统。2019 年3 月，JAXA 和丰田共同宣布，将联手打造可载人的月球车。采用太阳能帆板+燃料电池作为能源系统，计划2029 年发射。该燃料电池车计划续航里程达到1.6 万公里，将实现月面长距离活动和探测(图8)。

图8 JAXA燃料电池月球车

此外，俄罗斯、德国、以色列等国家均针对燃料电池在空间应用开展相关研究，可见可再生燃料电池系统研究将在未来太空探索中起到重要的作用。

(2)国内研究进展

为了配合我国航空航天技术的发展，我国有多家科研单位在再生燃料电池领域从事相关研究开发工作。在空间燃料电池及再生燃料电池研究开发方面，主要研究单位有北京卫星制造厂有限公司、上海空间电源研究所及北京航天动力研究所等。

针对宇航应用上海空间电源研究所研制了再生燃料电池原理样机并开展了1 kW 级一体式再生燃料电池堆的研究；中国科学院氢能所针对再生燃料电池开展了大量研究，并提升了静态排水效率，为系统水管理提供了有效的思路。

2022 年，由北京卫星制造厂有限公司承担的天舟五号燃料电池搭载载荷项目顺利完成了在轨实验任务，标志着我国首次完成了空间燃料电池在轨试验。在轨实验过程通过多个工况的循环验证，顺利完成了所有既定任务，取得了圆满成功，初步验证了燃料电池能源系统在轨舱外真空、低温及微重力条件下发电特性、变功率响应规律以及电化学反应的界面特性，为空间燃料电池能源系统的研制和关键技术攻关提供重要的数据和理论支撑。

(3)空间应用发展趋势分析

总体来看，国内外针对燃料电池在空间应用方面均进行了大量研究与试验，再生燃料电池作为能量存储系统应用到空间站、月球基地等具有广阔的前景，特别在月夜和长时间无太阳光照等环境下可解决采用光伏发电系统存在的诸多问题。考虑到空间应用燃料电池的微重力和工作环境因素，使得燃料电池结构设计、流体管理和控制逻辑与地面应用燃料电池系统存在本质上的差异。结合空间环境特点与应用特点，燃料电池技术未来将在提高功率密度、环境适应性、可靠性、寿命等方面开展进一步研究。

2.2 能源系统组成与分析

月球科研站基本型的能源系统由嫦娥七号传统的“太阳电池+蓄电池”以及嫦娥八号“太阳电池+蓄电池+新型电源技术”组成，根据嫦娥八号可能搭载验证的新型电源技术的种类与数量的不同，月球科研站基本型能源系统可分为基础型能源系统、增强型能源系统和综合型能源系统。

(1)基础型能源系统

基础型能源系统中各探测器能源系统配置单一，均采用以传统的“太阳电池+蓄电池”，组成框图如图9 所示，基础型能源系统由太阳电池阵发电模块、蓄电池储能模块、功率变换与调节模块以及配电管理模块组成。月面工作过程中，各探测器能源系统相互独立，月昼期间太阳电池阵发电模块发电，通过功率变换与调节模块及配电管理模块为探测器负载供电，同时为蓄电池储能模块补充充电。

图9 基础型能源系统组成图

该类型能源系统只适用于在光照区长期工作、阴影区短期工作的探测器，以该能源系统为基础的月球科研站基本型不具备月夜工作与阴影区长期探测的能力。

(2)增强型能源系统

增强型能源系统在基础型能源系统的基础之上增加远场激光无线传能模块与近场无线传能模块，组成框图如图10 所示。探测器根据能源配置的不同可分为主能源探测器、补充能源探测器与被动能源探测器。

图10 增强型能源系统组成图

主能源探测器能源系统由大型太阳电池阵发电模块、蓄电池储能模块、远场无线传能发射模块、近场无线传能发射模块、功率变换与调节模块以及配电管理模块组成，负责月球科研站基本型的主能源供给，通过远/近场无线传能发射模块为补充/被动能源探测器提供能源补给，提升补充/被动能源探测器的工作能力与月夜生存能力。

补充能源探测器能源系统由太阳电池阵发电模块、蓄电池储能模块、远/近场无线传能接收模块、功率变换与调节模块以及配电管理模块组成，月昼期间依靠太阳电池阵发电模块发电为负载供电，阴影区工作时通过远场传能接收端从主能源探测器获取远距离能源补给，用于支持探测器阴影区长时间工作，此外根据任务的不同，补充能源探测器可通过大功率近场接收模块从主能源探测器短时快速补充所需能量，执行下一次任务或依靠主能源探测器提供的能量顺利度过月夜。

被动能源探测器能源系统仅由远/近场无线传能接收模块、蓄电池储能模块、功率变换与调节模块以及配电管理模块组成，该类型探测器通过远/近场无线传能接收模块从主能源探测器获取工作所需能量，对于使用近场接收模块的被动能源探测器，其必须工作在主能源探测器附近，按照任务规划完成既定任务后返回主能源探测器进行能源补给；对于使用远场接收模块的被动能源探测器，其可工作在主能源探测器km 范围内。

增强型能源系统依靠远/近场模块将探测器子能源系统联系起来，实现月球科研站基本型能源系统的无线组网与能源统一管理，极大提升能源系统的能源利用率与探测器的工作能力。

(3)综合型能源系统

综合型能源系统在增强型能源系统的基础之上增加燃料电池模块并引入热电一体化能源综合利用技术，其组成框图如图11 所示。

图11 综合型能源系统组成图

探测器根据能源配置的不同可分为综合能源探测器、补充能源探测器与被动能源探测器，其中补充能源探测器与被动能源探测器的能源配置与探测器工作特点与增强型中一致。综合能源探测器相比于增强型中主能源探测器增加燃料电池模块，利用其热电联产的优势，在月昼工作期间，燃料电池模块利用太阳能进行水电解；在月夜期间，利用燃料电池发电特性和发热特性为探测器提供电能和热能，实现探测器月夜工作。通过热电一体化能源综合利用技术，实现光能、电能和热能之间的高效转换与利用，显著提升能源综合利用效率。

综合型能源系统具备月夜工作与阴影区长期探测的能力，实现系统光、电、热综合利用，可为科研站基本型完成各项探测任务提供较为全面的能源保障。

2.3 能源系统主要性能指标

结合嫦娥七号与八号资源配置情况，给出月球科研站基本型三种能源系统中各型探测器太阳电池阵发电模块、蓄电池储能模块以及功率变换与调节模块等组成模块主要性能指标(表1～表3)。

表2 增强型能源系统组成模块主要性能指标

表3 综合型能源系统组成模块主要性能指标

在基础型能源系统中，各探测器子能源系统中太阳电池阵发电模块、蓄电池储能模块以及功率变换与调节模块主要指标根据其任务特点与功能定位有所差异，功率范围在500～2 000 W 之间；增强型能源系统与综合型能源系统中补充能源探测器与被动能源探测器能源子系统模块组成与性能指标完全一致。

3 关键技术分析

3.1 热电一体化能源综合利用技术

针对月球科研站基本型对高效长寿命能源供给需求，结合燃料电池热电联产优势，研究空间燃料电池的电输出和热输出的耦合规律，提出热电一体化能源综合利用管理策略和控制方法，实现能源综合高效利用。在燃料电池的热设计方面，可与探测器热控系统统筹设计，通过共用或复用热管等导热材料，实现燃料电池与探测器的热控一体化设计。月昼期间，利用太阳电池阵的发电功率持续为燃料电池水电解提供电解能量，采用相变储热材料，收集和存储水电解过程中产生的热能，便于月夜时期利用；在月夜期间，利用燃料电池的发电特性为探测器提供电能，同时释放月昼期间储存的热能为探测器保温。最终达到热能高效利用，避免热量浪费的目的。

3.2 复杂多源能源系统稳定性建模与分析技术

月球科研站基本型具有多源、多载、多场景的应用特点，各级电源系统和各负载之间存在相互影响，可能引起能源系统级联失稳，需开展多源多载能源系统稳定性建模与分析工作，研究电源系统各模块的拓扑参数，并完成仿真建模，结合推导的传递函数及相关曲线分析稳定性；对各个能源模块进行单独仿真，分析电压电流波形以及效率等参数；建立能源系统级联稳定性评价体系，按照系统多种工作模式推导各模块的输入或者输出阻抗表达式，计算阻抗比，利用阻抗比判据分析级联稳定性并对能源系统进行稳定性仿真和分析。

3.3 可再生燃料电池高可靠及高效控制技术

作为复杂的电化学反应系统，燃料电池亟待开展月面空间辐照、月尘、低重力等环境条件对质子交换膜燃料电池电堆的低传输阻力、高质子传导率和快速水迁移性能的影响研究，开展膜电极的耐久性及寿命评价研究；开展燃料电池高耦合的水、气、热等控制参数优化和性能评估验证等。作为一个正向-可逆化学反应的复杂控制过程，可再生燃料电池系统采用高压电解池原位产气和高密度储气方式实现可再生循环工作。基于可再生循环方式，需开展水、气低压-高压/高压-低压密封回路过程的水热综合管理平衡规律及控制方法研究，开展空间环境下膜电极的加固设计和耐久性评价方法研究，实现精准调控和长效运行。

3.4 小型化高效远场激光无线传能技术

采用激光无线能量传输方式，由固定型探测器(着陆器)为移动型探测(巡视器/作业机器人)，提供远距离连续灵活供电，以充电、供电和续航能源等多种形式提升移动型探测器人生存能力。开展快速热传输和大功率废热排散等高效冷却技术研究，通过材料外延生长、激光器结构和封装优化等方式，提高激光器寿命和可靠性；开展远场动目标高精度APT 技术和轻量化光束控制技术研究，通过轴系优化，提高光束控制系统的可靠性，满足移动型探测器大范围移动充电需求；开展光电热耦合系统平衡条件下的激光照射最佳光电转换研究，优化链路能流密度，提升太阳电池在极端温度范围中的热稳定性和耐辐射特性。

3.5 千瓦级近场无线传能技术

针对月球科研站基本型中作业机器人等探测器与着陆器之间能源交互需求，构建以近场无线传能技术为基础的大功率、高效率、高安全性的器间无线能源交互系统，提升探测器的月面工作能力与月球科研站基本型能源系统的安全性。研究传输距离、水平偏移距离、角度偏移对磁耦合机构耦合性能的影响，提出强抗偏移磁耦合机构，并对补偿拓扑进行深入分析，确定适用于月球科研站基本型的千瓦级强抗偏移无线传能系统基本拓扑；构建系统效率模型，研究磁耦合机构参数、补偿拓扑参数、系统频率对系统效率的影响，通过参数优化提升系统效率，研究温度对系统参数的影响，同时对系统闭环控制策略进行深入分析，提出系统效率闭环控制策略，提高探测器在复杂月面环境下进行无线能源交互的能源利用率；研究分析无线传能系统中关键元器件、拓扑、闭环控制策略的可靠性安全性，提出系统可靠性安全性设计方案，提升无线能源交互的安全性与可靠性。

4 结束语

月球科研站基本型作为未来月球科研站的基础，其能源系统决定了未来月球科研站能源系统的基本架构，需尽快开展相应空间电源技术的在轨验证与月面复杂环境适应性研究，构建月球科研站能源互联网，实现光、电、热综合利用，为未来月球科研的正式建设打下坚实的能源基础。