中国は、天舟10号貨物宇宙船でテストを行い、すべての検証要件を満たした400ボルトバス電力システムの軌道上テストを世界で初めて成功させました。これまで、世界で400ボルトバス電力システムが軌道上で運用されたことはありません。このシステムの開発者は、中国航天科技集団の有人宇宙システム工学研究所です。ほとんどの宇宙船は28ボルトまたは100ボルトのバス電力システムを使用しており、これらのシステムは初期の宇宙船のニーズに十分対応していますが、400ボルトの構造は、有人月面着陸、高出力電推進システム、永久月面研究基地など、次世代ミッションのより高いエネルギー需要を満たすことを目的としています。
中国、400ボルトバス電力システムのテストに成功
28ボルトや100ボルトと比較して、高い電圧は同じ出力の条件下で電流が低くなることを意味します。低い電流は、より細く軽いケーブルを使用することを可能にします。宇宙船では、1キログラムの軽量化が打ち上げコストと有効搭載能力に影響を与えます。従来の低電圧システムは長距離伝送中に熱としてエネルギーをより多く失いますが、400ボルトシステムはこれらの損失を大幅に削減します。このシステムは、炭化ケイ素（SiC）半導体を採用しており、これらの半導体は従来の電力電子部品よりも効率が良いため、全体のシステムはより小型で軽量になり、メガワット級の持続的な電力供給をサポートし、有効搭載により多くのスペースを提供します。
中国航天科技集団は、発電、蓄電から制御、配電、伝送までの全技術チェーンの独立制御を実現しました。このシステムは、固体電力配分と高圧絶縁保護を備えており、宇宙放射線に耐えるように設計されています。すべての重要なコンポーネントは国内で開発されています。天舟10号が軌道に入った後、検証システムは2つの専門的なテストサイクルを経て、システムの軌道上での安定性と信頼性を確認し、宇宙放射線や太陽光照射と影の間の極端な温度変化に対する抵抗力を検証しました。2つのサイクルの間、システムは安定して運用されました。
中国航天科技集団の退職研究員、龐志豪氏は次のように述べています。「この技術の世界初の軌道検証は、深宇宙ミッションの高出力供給の重要なボトルネックを克服し、有人月面探査と月面基地の発展にエネルギー基盤を築き、将来の火星ミッションの電力供給フレームワークを確立しました。」中国は2030年までに有人月面着陸を計画しており、このミッションには、着陸機と有人宇宙船をそれぞれ運ぶ2回の長征10号ロケットの打ち上げが含まれ、これらの電力は現在のミッションの需要を大幅に超えています。高出力電推進技術が月面への効率的な到達を支え、持続的な電力が月面の着陸機、探査車、生命維持装置をサポートします。
龐志豪氏は、「このシステムは月面宇宙船、高出力電推進システム、月面着陸機設備、月面探査車に効率的で持続的な電力を提供でき、その軽量化はロケットの打ち上げコストを削減し、月面ミッションの有効搭載能力を向上させます。」と指摘しています。中国はまた、ロシアと共同で長期的な月面研究基地を開発しており、この施設は長期間にわたり科学機器や人員の生命維持に持続的な高出力供給を必要とします。400ボルトの構造はこれらのニーズを満たすことを目的としています。中国航天科技集団は、チームが将来のミッション、特に有人火星飛行に向けてシステムを最適化し続けると述べています。