2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱顺利在酒泉卫星发射中心预定落区着陆，三名航天员安全、顺利返回。在保障这艘在轨时间最长、返回时间最快、在轨并网供电次数最多的神舟飞船正常运行、安全返回的工作中，中国航天科技集团八院上海空间电源研究所研制的电源分系统交上了完美的答卷。

      自2021年10月16日发射，神舟十三号已成功运行近6个月，是在轨时间最长的载人飞船。

      为了确保飞船安全返回，一个多月前，神舟十三号电源分系统顺利通过了一场返回前的 “模拟大考”。

我所神舟飞船电源分系统主任设计师钟丹华介绍，电源分系统配合总体对神舟十三号上所有的设备进行加电，对这些设备一一进行开机巡检，“因为在与空间站成功对接后，飞船上许多设备进入关机状态。在轨运行期间，电源分系统仅需提供1/2到1/3的额定能量。开机巡检，是对电源分系统在额定负载下的供电能力的考核。” 

      同时，配合总体开展飞船的能量平衡分析，进行故障预案的推演和发电能力的评估。结果显示，神舟十三号在轨运行期间，电源分系统整个供电状态非常好，“虽然已经在轨工作近6个月，太阳电池翼的发电能力和飞船入轨初期基本没变化”，钟丹华说道。

      神舟十三号停靠在空间站核心舱的径向口，太阳帆板会被核心舱大型柔性太阳电池翼和大柱段舱体等遮挡，导致飞船在光照区供电能力受到影响。在轨期间，神舟十三号与空间站成功开展了6次并网供电，充分验证了空间站的智能用电模式。

      钟丹华介绍，“神舟十三号在轨的六个月，经历了空间站组合体对地飞行、惯性飞行，以及天舟二号转位试验等复杂遮挡情况。6次并网供电最短2天，最长5天，确保飞船正常运行的同时，考核了电源分系统适应全遮挡工作的能力，也验证了空间站核心舱的径向口最大提供载人飞船1400瓦供电能力的设计指标。”

      在并网供电期间，即将面临“退役”的神舟飞船“老将”镉镍蓄电池也“卯足了干劲”。并网供电最长5天，这期间镉镍蓄电池处于不充电不放电、荷电搁置的状态。而镉镍蓄电池具有记忆效应，这种并网期间不充不放、在轨期间浅充浅放、自主飞行期间深充深放的不断变化的情况对其工作并不友好。研制人员经过长期的实验摸索和验证，通过调整飞船的充电曲线、增加充电倍率的变化，让镉镍蓄电池在不同工作状态转换过程中也可以保持性能稳定，确保能源供给的正常安全。

5圈快速返回，保障

      据悉，神舟十三号飞船将首次采用5圈快速返回的方案，分离到落地仅需10小时。从6.5小时的快速对接，到10小时的快速返回，航天员的乘坐舒适度更高了。

      首次采用5圈快速返回的方案，对于电源来说，得益于研制团队在神舟十二号返回时制定的详细供电保障方案，电源分系统精确制定了工作模式转换调整程序、开展了能量平衡分析和预计，配合总体完成了正常返回、快速返回和应急返回等不同返回模式下电源保障方案。

      同时，配合总体开展了故障预案的推演。据钟丹华介绍，由于此次是首次在径向复杂遮挡条件下，开展组合体分离等返回动作，电源的重点工作是保证在任何角度和工况下，飞船能够安全地实施分离，顺利进入自主飞行状态。“电源分系统需要根据太阳入射角和遮挡情况，制定飞船实施分离期间的供电保障方案。从目前的返回时间来看，太阳入射角比较理想，可以说是一个比较柔和的返回过程。”

      当神舟十三号的返回，遇上上海新冠肺炎疫情“倒春寒”，对于电源分系统地面支撑人员来说，是一场前所未有的挑战。

      疫情限制了人员流动，为确保神舟十三号在返回期间，电源分系统地面监控工作的可靠执行，我所研制人员制定了“三地联动”飞控策略。

      钟丹华说，“北京、酒泉、上海，三地同步神舟十三号返回电源分系统地面监控工作。其中最挑战的在酒泉。从进入酒泉基地，到神舟十三号返回，中间仅有一天的时间。我们需要在这段时间内，启动各种设备、打通与北京的通讯链路，这是一场与时间的赛跑，确保特殊时期，保障航天员成功返回。”