中国人的太空“新家”

来源: 猛犸新闻·东方今报 2021年04月30日

    4月29日,中国空间站天和核心舱在海南文昌发射场成功发射,我国载人航天工程开启新的征程。这是2019年7月19日天宫二号目标飞行器自太空返回地球家园后,中国人在太空建造的“新家”。

    关键词一  太空母港

    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,核心舱作为空间站组合体控制和管理主份舱段,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,同时问天实验舱还作为组合体控制和管理备份舱段,具备出舱活动能力,梦天实验舱具备载荷自动进出舱能力。未来两年内,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”构型组合体,长期在轨运行。

    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,推动科学技术进步。因此,空间站工程将产生巨大经济效益和社会效益,已经成为衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志。

    关键词二  太空“豪宅”

    天和核心舱是中国空间站的关键舱段,它好比是大树的树干,其他的舱段都会安装在它的接口上,如同大树的根、枝、叶,不断向外延伸。

    据介绍,核心舱的体积非常大,长度比五层楼房的高度还要多,直径比火车和地铁的车厢还要宽不少,体积比国际空间站的任何一个舱段都大,航天员入驻后,活动空间非常宽敞。此外,核心舱的重量相当于3辆大客车的空重,同样也超过国际空间站的任何一个舱段。

    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。

    据介绍,天和核心舱的密封舱内配置了工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区和锻炼区六个区域。不仅能够保证每名航天员都有独立的睡眠环境和专用卫生间,而且在就餐区配置了微波炉、冰箱、饮水机、折叠桌等家具家电,还配置了太空跑台、太空自行车、抗阻拉力器等健身器材,以满足航天员日常锻炼;还配了天地视频通话设备,以及可以支持航天员收发电子邮件的测控通信网和相关设备。

    关键词三  自主可控

    国际空间站是目前在轨运行最大的空间平台,是一个拥有现代化科研设备,可开展大规模、多学科基础和应用科学研究的空间实验室。它的规模大约有423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。

    中国空间站与国际空间站有什么不同?

    中国空间站由一个核心舱和两个实验舱组成,在总体规模上不及国际空间站,这主要是采用规模适度、留有发展空间的建设思路,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。

    此外,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100%自主可控。

    关键词四  长寿秘方

    据介绍,中国空间站设计在轨飞行10年,具备延寿到15年的能力。为了保证空间站在轨不小于15年长寿命要求,设计伊始就开展了长寿命、可靠性、维修性、安全性一体化设计。

    空间站在太空中安家后,将面对来自宇宙的各种威胁和挑战。为了最大限度地减少损坏和伤害,设计团队想方设法让空间站变得更结实、更强壮,从抗腐蚀、抗疲劳、抗断裂三个维度进行了综合分析和评价,从材料选择、结构设计、构型、参数设计等方面进行了科学优化的设计,并从材料到构件到舱段都进行了仿真验证,以确保长寿命。此外,天和核心舱热控分系统针对长寿命可靠性问题,为空间站安装了两条相当于“大动脉”的管子——热管辐射器,以便减少流体管在外暴露的面积,大大降低被空间碎片击穿的风险。

    ■新闻1+1

    这些“河南科技”为中国空间站助力

    记者从省国防科工局获悉,从火箭发射,到核心舱入轨,以及后续的空间站建设,来自河南的一批“科技力量”,都在为其保驾护航。

    “高速网”助“天和”搭建宜居环境

    航天科技集团公司九院693厂位于省会郑州,这里研制生产了多个系列品种规格的电缆网产品,为长征火箭和各类航空器编织了高速精准可靠的“神经网络系统”。

    环境控制与生命保障(简称“环控生保”)系统作为空间站“天和”核心舱非常重要又相当复杂的分系统,关系到航天员居住空间站的时间长短和任务完成情况。其中,由693厂提供的环控生保分系统电缆网产品,如同“天和”核心舱分系统的信息“交通枢纽”,确保了各子系统之间控制指令、信息传递畅通无阻,为“天和”核心舱宜居环境打通“绿色通道”。

    连接宇航员舱外活动的“生命通道”

    在空间站建设任务中,宇航员在“天和”核心舱、“问天”实验舱、货运飞船所使用的舱外服脐带电缆、背包电缆、脐带转接装置、舱载电缆等产品,均由693厂研制和生产,承担着宇航员与核心舱、实验舱和飞船保持顺畅联系的重要使命,被形象地誉为宇航员与空间站之间的“生命通道”。

    为长五“心脏”搭建强劲“动脉”

    此次承担发射任务的“长五B”运载火箭是我国运载能力最大的火箭。693厂提供的火箭发动机动力系统电缆,如同人体心脏的大动脉,负责火箭“心脏”各项电路和控制指令的传输,确保发动机“血液”强劲有力。

    据悉,693厂还为发射任务提供了火箭垂直度调整设备、舱外对接电连接器、到位开关等多种产品。

    激光雷达确保空间站精准“搭积木”

    中国电子科技集团公司第二十七研究所(以下简称“27所”)位于郑州市郑东新区,在载人航天交会对接激光雷达领域处于世界领先水平。

    中国空间站,是一个在轨组装成的具有中国特色的空间实验室系统,各飞行器既是独立的飞行器,具备独立飞行能力,又可以与核心舱像“搭积木”一般,组成多种形态的空间组合体。27所研制的交会对接激光雷达系统在5个模块中均有安装,在空间站形成多种形态的空间组合体及后续运营中发挥重要作用。

    据新华社、央视新闻、河南日报


打开东方今报微信报阅读每天报纸