中国空间科学技术 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (1): 111-121.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0012
申玉啸1,2,陈康1,杨燕初1,2,杜青3,王生1,2,徐国宁1,2,*
SHEN Yuxiao1,2,CHEN Kang1,YANG Yanchu1,2,DU Qing3,WANG Sheng1,2,XU Guoning1,2,*
摘要: 以太阳能为能量来源的浮空器是实现金星表面长时间探索较为可行的探测方式。针对金星浮空器设计缺乏金星表面太阳辐射强度和太阳电池发电功率计算模型的问题,首先基于先驱者金星联合探测器测得的不同高度下太阳辐射向下通量数据,使用多项式拟合得到不同高度下金星表面大气透过率的经验计算公式,并参考地球上的太阳电池发电功率计算模型,建立了金星表面的太阳辐射通量计算模型和太阳电池发电功率计算模型,实现了对金星复杂大气环境下不同高度的太阳辐照度的快速精确模拟。然后基于该模型对金星纬度为0°地区0~70km高度下太阳辐射强度及金星探测器在金星表面0km与20km高度处的太阳电池发电情况开展仿真计算,分析了日期、地理纬度、飞行高度、飞行姿态等多个因素对太阳电池发电功率的影响。仿真结果表明,日期对太阳电池发电功率几乎无影响,而地理纬度、飞行高度与飞行姿态对太阳电池发电功率有明显影响。仿真结果符合目前已知的金星大气环境特点,可用于指导金星浮空器的能源系统设计与太阳电池布局。