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「520xdycoom」王晟看航展——独家品读中国空间站核心舱

时间:2020-01-11 17:16:48

「520xdycoom」王晟看航展——独家品读中国空间站核心舱

520xdycoom,荔枝新闻专稿 (特派记者 王晟)本届航展,中国自主研制的空间站核心舱“天和”号,在珠海揭开神秘面纱,首次公开亮相。

这是整个航天馆最重量级的展品

荔枝新闻记者就与您一道,独家品读这个太空中的“大客厅”。

为什么说是“大客厅”?因为在太空建设一套大house,堪称超级工程。

以目前的在轨运行的国际空间站(iss)为例,从1998年发射了第一个舱段开始,到2011年最后一个舱段组装完毕,共动用美、俄、日、欧洲多国的火箭、航天飞机、飞船运送了数十次各种组件,最后才建成这个超过400吨的“太空宫殿”。

国际空间站组装图

根据“中国载人航天三步走”计划,我国将在2022年前后建成长期有人驻守的空间站——“天宫”。

空间站一期计划,包括核心舱“天和”号、实验舱i和实验舱ii,每个舱段规模大约22吨,在太空中组合成一个“t”字形,总重量66吨。

“t”字中间那一“竖”,就是核心舱,乃是整个空间站中的主干部分,预计于2020年前后发射升空。

如果用普通公寓类比,核心舱基本相当于一个大客厅——与其它主要房间都相通。

核心舱也是整个空间站的管理和控制中心。

眼前这个核心舱,是中国空间技术研究院(航天五院)专门在地面做实验的“工艺验证品”,与将来发射上天的核心舱几乎一模一样,尺寸大小完全相同。

从观众最喜欢自拍留影的方向说起吧:这个像拧上了几个“大瓶盖”的舱体,叫作“节点舱”,非常非常关键!

“大瓶盖”其实是各种接口。

它有两个停泊口,两个对接口,一个出舱口。

这是其中一个对接口,专门对接载人飞船。今后运送航天员往返地球和空间站,就靠载人飞船摆渡。

看到右边那个黑白色的圆盘了么?此乃太空交会对接的“神器”。

航天员通过光学摄像头瞄准这个圆盘,小心地操控飞船靠近空间站。只要始终把屏幕上的十字线压在“靶标”中心,就能丝毫不差地实现飞船与空间站对接。

当年神舟9号与“天宫一号”空间实验室对接的影像

无论是历史上的俄罗斯“和平号”空间站(已坠落烧毁),还是现在的“国际空间站”,通常会保留一艘载人飞船始终与空间站对接,以作应急。

当年“和平号”空间站发生火灾事故,宇航员们一度躲入飞船,准备随时撤回地球。

所以,中国空间站核心舱设有两个对接口,最多可以同时对接两艘太空船,其中一艘可以当作“救生舱”长期驻留。

另一个对接口在下面

左右两侧,是两个停泊口,对接两个实验舱。

据介绍,实验舱配备了具有国际化标准接口的科学实验柜,可以开展各类空间科学实验。

今年5月,中国航天部门在欧洲宣布,正式邀请各国参与太空合作,尤其欢迎发展中国家,利用未来的中国空间站开展舱内外搭载实验等合作。

(这么开放的姿态,比起严格限制“外来户”的国际空间站……此处应有掌声!)

再看顶部的出舱口,航天五院特意放置了穿着出舱服的航天员假人。

类似的场景,十年前我们曾经见过。

2008年9月27日,神舟七号乘组的翟志刚成为第一个出舱太空行走的中国航天员。

那次出舱并不十分顺利,翟志刚后来回忆说,舱门很难打开,等他出舱之后,飞船里的火警警报误发,但那些小波折却给中国载人航天积累了宝贵的经验。

空间站出舱口别看只是一个舱门,其中每个零件都有讲究:

门栓要绝对可靠,暴露在干燥、宇宙辐射环境里不影响灵活性,

门轴必须方便航天员将门打开到任一位置都能停住。

关门后的气密性要万无一失。

舱门做成多大的直径呢?请看旁边的航天出舱服:

航天员出舱服,就是一个独立的载人航天器,能保温、维持呼吸、监测身体状况、方便通信。

这件出舱服重量大约120斤,必须配上专门的支撑架固定在船舱里。

衣服上所有设备按钮、工具必须在腰部以上,还得做得很粗大,方便航天员戴着舱外手套操作。

挂在腰部的是系留安全绳,出舱以后,要靠它把自己与空间站拴在一起。“不怕一万,就怕万一!”

穿上笨重的宇航服,钻出舱门还不能有钩钩挂挂,所以国际上出舱门直径大约是80~100厘米。

这其实是第一代实验性质的出舱服,中国目前已经公开了新一代出舱服,全数字化设计生产的哦。

从头部看,两侧配有照明、摄像设备,外形与国际上目前主流出舱服相似。

再看核心舱主段。核心舱也分“大小头”,比较细的昵称“小柱段”,为航天员提供居住生活的空间,分为睡眠区和工作区。

“大柱段”内部有工作区、就餐区、医监医保区、实验区。

请注意:目前,整个核心舱内部尚未解密,展出现场严禁拍照录影。

小柱段的舱外,此处是折叠太阳能电池帆板的位置。

这可是最新型的柔性太阳能电池板,可以卷折,可以展开,发电效率比老产品高出太多,能很好地保障空间站运行——航天员们的生活还真是绿色环保啊。

看到舱外国旗左侧的照明灯了吗?

太空上的黑夜白天是完全不同的概念。目前国际空间站绕着地球高速旋转,一天能看到16次日出日落——入夜如此频繁,舱外都没装些照明灯,怎么能安全地出舱干活?

外舱壁上有很多缺口、卡口,有的是用来安装航天组件,有些则要安置舱外实验装置,比如可以有探测神秘暗物质的宇宙粒子捕捉设备,可以有各种微重力、高宇宙辐射环境中的新材实验设备等等。

注意,大柱小柱段外舱壁、顶部,都有金黄色的“把手”,那是航天员在舱外活动挂安全绳的系留桩。太空行走、舱外维修、保养舱外实验设备,都靠它们保平安了。

“漂移”一段换一个桩,航天员就大胆地在舱外“放飞自我吧”!

这是核心舱尾部的对接口:

如同一栋房子的后门——专收太空快递的后门。

未来“天舟”系列货运飞船将专门在这儿对接,生活物资补给、推进剂补充、零部件更新……都在这签收。

最后要介绍的,却是更重要的一样太空神器:空间机械臂!

说是机械臂,其实是个空间机器人。

它有7个“关节”,完全伸展开可达15米,能轻松举起25吨的货物。

机械臂的“手掌心”还有好几个光学探头,可监控,可拍照,可录像。

可惜,机械臂的“手掌”是个独门神器,尚未解密,暂不能“摊开掌心”

实验舱怎么装上核心舱?上机械臂!

舱体表面怎么检查保养?上机械臂!

航天员出舱需要举高高?上机械臂!

空间站使用机械臂范例:国际空间站机械臂“抓取”无人货运飞船

最神奇的是,我国自主研发的这款空间机械臂竟然可以在空间站外面“自主爬行”!

机械“手”抓住舱外任何一个专用锚点,“肩头”部分可以松脱,肩变手,手变肩——整条胳膊(机械臂)就换了一个位置继续工作。

就这样不断前变后,后变前,机械臂像两条腿绕着空间站能“走”上一圈。

根据公开资料,系统控制的中枢,就在这个“胳膊肘”里面

这个聪明的机械臂能由航天员操控,可以地面遥控,更可以自己智能运行哦。

对中国空间站核心舱的品读就到这里。

1990年代,国际空间站计划将中国拒之门外,20多年后,中国凭借一己之力,在运载火箭、载人飞船、货运飞船、空间交汇对接、航天测控、空间应用等等全流程全领域自力更生,迎来全面“爆发”。空间站计划稳步推进之际,还不忘对世界各国敞开合作的大门……

这才是更值得细细品读的故事。

(本文系原创作品,版权保护,转载必须注明来源:荔枝网/荔枝新闻)

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