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震撼中国空间站天和核心舱发射升空,背后

来源:空间站 时间:2023-1-8
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今天上午

中国空间站天和核心舱发射升空!

02:58

伴随天和核心舱成功入轨

中国空间站建设有了“主心骨”

未来随着问天、梦天两个实验舱与其对接

将形成三舱T型结构的中国空间站

“核心”可不是白叫的!

核心舱的“核心”到底体现在哪?

天和核心舱是中国空间站的关键舱段,整个空间站的中枢。它就好比是大树的树干,其他的舱段都会安装在它的五个接口上,如同大树的根、枝、叶,不断向外延伸。所以,天和核心舱有一个庞大的躯体和结实的身板。

空间站构型极其复杂,舱体多,不仅各个飞行器相当于一颗颗“卫星”,而且各飞行器不同的组合,又变成了一个个新的航天器。核心舱就是各种组合的“骨干”。比如,核心舱是一个独立的航天器,和载人飞船对接后,哥俩又变成了一个新的组合体,相当于一个新的“航天器”;同样,跟货运飞船对接组合后也是如此。

飞船与天和核心舱对接示意图

核心舱还是航天员长期驻留的主要工作生活场所。天和核心舱由节点舱,大、小柱段,后端通道和资源舱组成,将为航天员提供太空科学和居住环境,支持长期在轨驻留,它的寿命可达15年,并可通过维修进一步延长寿命。

作为工作生活的空间,核心舱的体积非常大,长度比五层楼房还要高,直径比火车和地铁的车厢还要宽不少。航天员入驻后,活动空间非常宽敞,足足50立方米,是天宫一号、二号空间实验室的三倍多。此外,核心舱的重量相当于三辆大客车的空重重量,同样也超过国际空间站的任何一个舱段。中国航天科技集团五院空间站系统副总设计师朱光辰,曾经打过一个非常形象的比喻:如果神舟飞船是一辆轿车,天宫一号和天宫二号就相当于一室一厅的房子,而空间站就是三室两厅还带储藏间,算是“豪宅”了。

天和核心舱结构图

很多人可能不知道

“天和”核心舱的轻松就位

其实与上海息息相关

长征五号B遥二运载火箭将空间站天和核心舱精准送入预定轨道,作为我国目前近地轨道运载能力之最,长征五号B这位爆发力超强的“大力士”,神力出自捆绑在它身边的四个粗壮的助推器。

这四个助推器由上海航天技术研究院抓总研制,为火箭提供了90%以上的起飞推力,并创造了多个“国内第一”。

其一,国内第一个规模最大的液体助推器,不仅体现在它10层楼高的“个头”和直径3.35“腰围”,还体现在单个助推器推力最大,达到吨,超过了普通中小型运载火箭的起飞推力。

其二,国内第一次采用了气动外形良好的斜头锥和前捆绑主传力结构,前捆绑点大偏置集中力设计载荷高达多吨,后捆绑点径向设计载荷高达80多吨,这对助推器的结构设计要求非常高,必须要“站得稳”“牢传力”、耐高温”。

其三,国内第一次采用助推器支撑全箭竖立载荷,有效减轻了芯级重量和芯级结构的设计难度,提升了全箭运载能力。

随着长征五号B运载火箭将中国空间站天和核心舱顺利送入太空,中国空间站拉开建造大幕。

按照空间站建造任务规划,今明两年我国将接续实施11次飞行任务,包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船以及4次载人飞船发射,于年完成空间站在轨建造,实现中国载人航天工程“三步走”发展战略“第三步”的任务目标。

中国空间站究竟长什么样?

与国际空间站有何不同?

我们来解答你想知道的秘密!

空间站“T”型组合体

Q1:中国空间站长什么样?

简单来说,中国空间站以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基本构型。

其中,核心舱顾名思义就是空间站的“核心”了。作为空间站组合体控制和管理主份舱段,“天和”具备交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验能力;问天和梦天实验舱均作为支持大规模舱内外空间科学实验和技术试验载荷支持舱段。同时,“问天”还作为组合体控制和管理备份舱段,具备出舱活动能力,“梦天”具备载荷自动进出舱能力。

中国空间站三舱飞行器依次发射成功后,将在轨通过交会对接和转位,形成“T”型组合体,长期在轨运行。

Q2:中国空间站有什么用?

空间站的主要定位就是国家未来的空间实验室,主要是为了解决人类长期在空间飞行的关键技术。前期,利用天宫一号、二号空间实验室,已经解决了航天员在太空的中短期驻留技术,但是长期驻留的技术,还有很多问题需要解决。

同时,开展空间站工程将从国家全产业链角度,极大地引领和带动包括空间科学、生命科学等多种前沿学科和原材料、元器件、智能制造等多领域先进技术发展,前景不可限量。特别是,空间站作为长期在轨运行的“太空母港”,其天然的高真空、微重力、超洁净环境也可以充分用于开展各类科学技术研究,推动科技进步。因此,空间站工程将产生巨大经济效益和社会效益,是衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志。

Q3:与国际空间站有何不同?

国际空间站是目前在轨运行最大的空间平台,规模大约有吨,由美国、俄罗斯、加拿大、日本等16国联合,先后经历12年建造完成。

中国空间站由一个核心舱和两个实验舱组成,总体重量约70吨。不搞像国际空间站那么大规模的空间站,这样的建设思路综合考虑了我国当前需求和耗费等因素,符合中国国情。可以说,规模适度、留有发展空间的这种思路,既可以满足重大科学研究项目的需要,又同时具备扩展和支持来往飞行器对接的能力。如果需要,中国空间站未来可以扩展到吨级。

中国空间站由我国自主建造,实现了产品全部国产化,部组件全部国产化,原材料全部国产化,关键核心元器件%自主可控。

Q4:空间站如何获取能源?

家的正常运营离不开电,那么,“太空家园”同样需要“太空电站”。

太空中唯一的能量来源,就是太阳的能量。在天和核心舱上,配有两对大面积的太阳电池翼,单翼面积可达到67平方米。其在光照区将太阳能转化为电能,供整舱应用,同时为蓄电池储存能量,备阴影区使用。这两组太阳电池翼在初期发电能力超过00瓦,远远超过了国内之前任何一个航天器。

当空间站运行到太阳无法照射的阴影区时,由锂离子蓄电池为整个舱体供电。空间站核心舱共有6组锂离子蓄电池,每组有66个单体电池。

Q5:一旦出现故障怎么办?

中国空间站要在轨运行10多年,将在太空轨道上为航天员和科学家提供开展太空科研的工作环境,同时承接载人飞船和货运飞船等多种空间飞行器的对接停靠任务。如同我们居住的房子,在外界物理、化学因素的作用下,会发生有形的磨损,家中的各种电子设备,会随着时间的流逝也需要适时开展维护与更换。

因此,一旦出现故障,就要靠航天员在轨维修了。这又分为舱内在轨维修与舱外在轨维修。舱内在轨维修,需要航天员在漂浮的状态下裸手对故障产品进行更换操作,重点在于防止操作错误和机械安全性。最难的是舱外维修,航天员走出空间站,漫步在太空中,需要身着特殊的航天服,就如传染科的医生穿着隔离服一样。而航天服内充满着一定的压力,该压力在保证航天员的生命安全的同时,给操作的动作带来不小的难度。

可以说,航天员在舱外维修的任何动作,从指尖到抬手臂,都需要在克服该内压的情况下完成,其难度类似于打着石膏的双手戴上厚重的手套修理汽车发动机。不过,可以放心的是,所有可能出现的故障,航天员们都已在平时的模拟环境中进行过“实操”了。

天和核心舱开启了空间站时代

最后,让我们一起细数

中国载人航天工程的那些荣耀时刻!

解放日报·上观新闻原创稿件,转载请注明出处

相关作者:刘锟

部分图片、视频来自央视新闻

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