能像向日葵一样稳定对日，中国空间站大型对日装置首秀成功

澎湃新闻记者从中国航天科技集团八院获悉，2022年7月28日，问天实验舱发射升空4天后，中国首个大型对日定向装置正式登台亮相，成功完成一系列在轨性能测试，各项指标均表现优异，标志着中国空间站成功实现双自由度对日定向。

我国空间站大型对日定向装置“首秀”成功。中国航天科技集团 供图

众所周知，向日葵向阳而生，是因为花盘下孕育着植物生长素，让它可以追逐太阳、自由生长；而前不久中国发射的第一个实验舱——问天实验舱，也有一种让太阳翼在轨实时追踪太阳的特殊“生长素”，那就是配置在问天实验舱尾端的大型对日定向装置。

这个大型对日定向装置，是由八院805所研制的大型机械传动机构，也是目前国内设计规模最大、电传输功率最大、设计寿命最长的回转运动类空间机构产品。简单来说，它主要负责驱动太阳翼转动以及舱内外能源的传输，未来空间站建造完成后，舱内各类科学仪器、有效载荷，包括维持航天员生命系统的重要设备所需要的电能，都要依赖大型对日定向装置从舱外向舱内进行高效可靠的传输。可以说，它是空间站名副其实的“能源卫士”。

空间站在轨飞行过程中，如何保持太阳翼时刻对准太阳？对日定向装置“肚子”里装有能实时采集太阳转动角度信息的旋转变压器，在接收到姿态控制系统下达的运动模式要求后，对日定向装置可以通过开展自主运动规划，精准调整自身状态，从而让太阳翼像“向日葵”一样实现稳定对日。

除了对得准，更难的是如何将这么大、这么软的太阳翼控制平稳，这是八院研制团队在设计时的考量和担心。问天实验舱太阳翼总面积超过276平米，整翼长55米，但只有打印纸这么软，任何的轻微振动都会让它晃晃悠悠摆动。如果太阳翼转动不平稳，将导致空间站姿态控制出现困难。因此，“大柔性高稳定伺服控制系统”应运而生，这套为对日定向装置量身打造的控制方案，让太阳翼能够“长袖善舞”，实现对太阳的稳定跟踪控制。

更厉害的是，当太阳翼受到外界干扰而导致抖动时，对日定向装置的控制系统能非常灵敏地察觉，并进行“快速安抚”，就像“太极推手”一样化有形于无形，在不到30秒的时间内，就能将太阳翼弹性振动能量及时耗散。

八院表示，本次在轨试验是大型对日定向装置在我国空间站组建过程中的“首秀”，试验的圆满成功，将为后续空间站组建以及在轨运营奠定坚实的基础。