时间线
银锌电池属于一次激活式化学电源：注入碱性电解液（KOH）那一刻起， 自放电时钟就开始计时。下面是 DFH-1 全寿命的关键时刻：
| 时间 (UTC) | 事件 | 距激活 | 距入轨 |
|---|---|---|---|
| ~1970-04-16 | Ag-Zn 电解液注入激活（推算，发射前约 8 天） | 0 d | — |
| 1970-04-24 13:35:44 | 酒泉发射 41°18′22″N / 100°18′47″E（北京时间 21:35:44） | ~8 d | 0 d |
| 1970-04-24 13:48 | 入轨 | ~8 d | ~0.01 d |
| 1970-04-25 ~12:00 | F0 录音 (CHINA1) | ~9 d | ~0.9 d |
| 1970-04-27 09:39 | F1–F3 录音 (ChinSat) | ~11 d | ~2.8 d |
| ~1970-04-30 | 预测：从上平台跌到下平台（~200 mV 阶跃） | ~14 d | ~6 d |
| 1970-05-14 | 最后一次通信，电池耗尽 | ~28 d | ~20 d |
Ag-Zn 双平台放电曲线
银锌电池的电化学反应分两步走，对应放电曲线上两个清晰的电压平台：
在两个平台之间有一个 ~200 mV 的陡阶跃，化学组成改变时几乎瞬时发生。 末期（~95% 放电深度后）出现膝点，电压在数小时内坠落。 F0 (第 9 天) 和 F1-F3 (第 11 天) 都落在上平台区间内：
曲线形状基于 1960s 苏/美 Ag-Zn 蓄电池的典型放电特性（IEEE PEC, NASA TMX 文献）。 时间轴上的 20 天总寿命来自能量平衡，平台过渡时间来自 30/70 容量分配。 我们没有 DFH-1 电池的实测放电曲线。
功率预算（一阶估算）
DFH-1 各负载的估算平均功率（含工作占空比）：
| 负载 | 估算功率 | 说明 |
|---|---|---|
| 20 MHz 短波发射机 (3 W 输出) | ~10 W | 30% 效率，连续工作 |
| 10 cm S 波段信标 | 2–3 W | 跟踪用，连续 |
| 5 cm C 波段雷达应答机 | ~1 W | 占空比工作，仅过境时应答 |
| 音乐发生器 + 换向器 + VCO + 逻辑 | ~2 W | 遥测调制链路 |
| 晶体振荡器恒温炉 | 1–2 W | ±5°C 稳定，加热占空比依赖光照相 |
| 科学仪器（磁强计 + 太阳射电 + 宇宙线） | ~0.5 W | 低功耗模拟链 |
| 热敏电阻 + 遥测编码 | ~0.5 W | ~14 路温度采样 |
| 合计平均 | ~17–19 W | 取 20 W 作为能量平衡的工作点 |
实际负载随光照/阴影相位（恒温炉加热占空比）和地面应答机过境（C 波段雷达占空比） 剧烈变化。±20% 误差完全可能。这里取 20 W 仅为让能量平衡可计算。
能量平衡
电池总能量按单体电压解释：
$$E_{\text{total}} = 6165\ \text{Ah} \times 1.55\ \text{V} \approx 9555\ \text{Wh} \approx 9.5\ \text{kWh}$$分两段消耗：
\[ \begin{aligned} E_{\text{ground}} &= \text{自放电} + \text{测试} \;<\; 1\% \cdot E_{\text{total}} \;\approx\; <\!95\ \text{Wh} \quad (\text{8 天}) \\ E_{\text{orbit}} &= 20\ \text{W} \times 24\ \text{h} \times 20\ \text{d} \;=\; 9600\ \text{Wh} \;\approx\; 9.5\ \text{kWh} \quad (\text{20 天在轨}) \\ \hline E_{\text{total}} &\approx 9.5\ \text{kWh} \quad \checkmark\ \text{匹配标称容量} \end{aligned} \]观测到的总寿命 28 天 = 8 天地面 + 20 天在轨，与能量平衡一致。 注意：6165 Ah 这个数字按单体电压 1.55 V 解释意味着电池组并不是简单的 6165 Ah 单串—— 这更可能是「容量 × 单体电压」的厂方铭牌惯例。
双平台寿命分配
把 20 天在轨寿命按 30/70 容量比拆开：
| 阶段 | 容量份额 | 能量 | @ 20 W 持续 | 覆盖时间 |
|---|---|---|---|---|
| 上平台 ~1.85 V | 30% | 2.85 kWh | ~6 天 | 4-24 入轨 → 4-30 |
| 下平台 ~1.55 V | 70% | 6.65 kWh | ~14 天 | 4-30 → 5-14 |
| 合计 | 100% | 9.5 kWh | 20 天 | ≈ 观测在轨寿命 ✓ |
关键预测：从入轨日 (4-24) 算起，约第 6 天 (4-30) 应当观测到电压从 ~1.85 V 跌到 ~1.55 V 的阶跃。F0 / F1-F3 录音都在第 1-3 在轨日，全部落在上平台。
质量代价（一阶估算）
1960s Ag-Zn 一次电池的能量密度典型在 \(110\!-\!150\) Wh/kg 量级， 取中位 130 Wh/kg：
\[ m_{\text{battery}} \approx \frac{9500\ \text{Wh}}{130\ \text{Wh/kg}} \approx 73\ \text{kg}, \quad m_{\text{total}} = 173\ \text{kg}, \quad \frac{m_{\text{battery}}}{m_{\text{total}}} \approx 42\% \]上式把 6165 Ah \(\times\) 1.55 V 直接当作总能量、再除以一个通用 130 Wh/kg。这不等价于 精确质量预算。真实的电池组质量还要看：串/并联结构（DFH-1 是怎么把电芯堆起来的我们不知道）、 放电深度（Ag-Zn 通常只用到 80-90%）、温度降额、湿式激活液的注入质量、外壳与互连。 这些每一项都能让 73 kg 浮动 \(\pm 15\%\)。本博客把它当成"42% 的量级"使用， 不当作精确数字。
但即便取下界，电池组也是卫星上最重的单一组件。这就是为什么——按胡其正的回忆—— 原本设计的太阳能电池板因生产数量不足只能改用一次性 Ag-Zn 电池，能量预算从"无限期"缩成"20 天"。
录音里能不能直接看到电池？
没有遥测校准表 (calibration sheet)，VCO 频率 → 物理量的斜率与零点未知。 所有「电压」反推都依赖未公开的工程文档。
然而 Ch 11 是电池电压监测通道：3 帧 (F1/F2/F3) 平均值约 943 Hz， 跨帧波动 ±15 Hz——稳定的平台型行为，与「Ag-Zn 在轨第 3 天处于上平台」 的化学预期一致。
DFH-1 的主要负载——VCO 链 + 固定 PA + 恒温炉——在工作期是近恒流型， 电流幅度随时间变化不大。电压则随 Ag-Zn 双平台轨迹下降，是判断剩余寿命的 更直接、更线性的可观测量。
严格地说，"电流不可能"是过强的——发射机占空比、加热器占空比、应答机过境都会引起电流变化， 电流通道也能提供有用信息。本博客只能说："给定 DFH-1 这种负载结构 + Ag-Zn 双平台 寿命预算的工程目标，电压是更可能、更对应被监测的物理量"， 无法从录音数字本身排除"它其实是电流"这个替代假设。
如果存在一份 4 月 30 日之后的录音，根据双平台模型预测：
\[ \begin{aligned} V_{\text{upper}} &\approx 1.85\ \text{V} \;\longrightarrow\; V_{\text{lower}} \approx 1.55\ \text{V} \\ \frac{\Delta V}{V} &\approx -16\% \quad\Rightarrow\quad \Delta f_{\text{Ch11}} \;\approx\; 40\text{–}50\ \text{Hz} \end{aligned} \]（前端零点偏置 + 增益把 16% 的电压跌落映射成约 10% 满量程的频率跳变。）
该预测目前无法证伪——我们没有第二段录音。但它提供了一条可检验路径： 若将来有 5 月初的存档磁带浮出水面，Ch 11 的形状是关键。
小结
- 6165 Ah × 1.55 V = 9.5 kWh 与 20 W × 20 d × 24 h = 9.6 kWh 自洽
- 28 天观测寿命 = 8 天地面待机 + 20 天在轨
- 双平台 30/70 容量分配预测~4 月 30 日（在轨第 6 天）有阶跃
- F0/F1-F3 录音全部落在上平台早期，无法跨过平台过渡
- 电池占总重 ~42%，是 DFH-1 设计上最大的硬约束
- Ch 11 的平台型行为定性符合但无校准表无法定量验证