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2022/11/01 | |||||
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梦天圆梦
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梦天实验舱成功发射 开启中国空间站建造收官之战 |
中国空间站“T”字基本构型效果图 中国航天科技集团八院供图 不到两年时间,中国空间站三大舱体——天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱,陆续飞向太空,三者即将形成空间站“T”字基本构型,建成国家太空实验室,举世瞩目。 天宫,亦名紫薇宫,是中国神话传说中天帝居住的宫殿。九重天之上,仙岛林立、气象万千。如今,中国人就要将其变为现实:在浩瀚星空与蓝色地球之间,“天宫”缓缓飞行,中华儿女漫步太空,自信的身影映照着人类科技的光辉。 眼下,随着中国空间站新居的来访,航天员将迎来“三室两厅”的新世界。 “梦工场”解锁出舱新体验 最硬核: 支持空间站更强科学实验 先后发射的“问天”和“梦天”,看起来就像是孪生兄弟一般,它们之间到底有什么不同?梦天实验舱又有哪些惊艳之处呢? 中国航天科技集团八院空间站系统副总师柏合民介绍,梦天实验舱的舱体全长17.88米,直径4.2米,发射质量约23吨,“梦天和问天两个实验舱‘长得很像’,在舱段的组成上,都拥有工作舱、气闸舱和资源舱,特别是‘两兄弟’的工作舱和资源舱的造型几乎别无二致。” “梦天实验舱的定位是航天员工作的地方,因此没有配置类似‘天和’‘问天’舱的睡眠区、卫生区,但三个舱段均配置有航天员的锻炼设备,梦天舱配置的是抗阻锻炼设备,类似健身房的划船机。”柏合民说。 从支持应用任务来讲,梦天实验舱作为“工作室”,配置有标准载荷机柜,主要面向微重力科学研究,可支持流体物理、材料科学、超冷原子物理等前沿实验项目,堪称天宫“梦工场”。 从总体构型来看,梦天实验舱的肚子更圆,它由四个舱段组成,并采用了独特的“套娃”设计。工作舱在最前端,通过对接机构与核心舱相连,主要是航天员舱内工作与锻炼的地方,也是舱内科学实验机柜安装的地方。 最智能: 货物自动进出舱 打造“太空货运港” 问天实验舱的气闸舱主要作为航天员出舱的主要通道；而梦天实验舱的气闸舱,则是一个专供货物进出的重要枢纽。“更形象地来说,如果将问天实验舱的气闸舱比作‘国际机场’,那么梦天实验舱的气闸舱就像是一座‘国际货运港口’,承担着空间站货物、载荷等进出舱的任务,是空间站一项重要的能力创新。”柏合民说。 梦天实验舱所独具的载荷自动进出舱功能,将进一步提高空间站进行舱外载荷实(试)验的能力和效率。在梦天实验舱内,配置了一台载荷转移机构,可以稳定地执行将货物从舱内送出舱外,或将舱外货物运至舱内的任务。这与航天员“带货出舱”的方式相比,货物出舱能力得到了进一步提升,还为在轨工作生活的航天员“减负”,以便他们将更多的时间精力用于开展舱内各项科学实验活动。 最酷炫: 支持在轨释放微小卫星 梦天实验舱还为立方星、微卫星等实现“太空旅游”提供了“VIP包厢”,这就是微小飞行器释放机构。能够满足百公斤级微小飞行器或者多个规格立方星的在轨释放需求,解决微卫星和立方星低成本进入太空的问题。有了这个机构,我国空间站可化身为“太空驿站”,为立方星、微卫星的释放提供最前沿的出发地。 航天员只需在舱内把立方星或微卫星填装到释放机构的“肚子内”,释放机构即可搭乘载荷转移机构将小卫星运送至舱外。出舱后,机械臂抓取释放机构,运动到指定的释放方向,释放机构就会像弹弓一样,把小卫星弹射出去,实现在轨“放卫星”。 三型“翅膀”逐日向阳 随着梦天实验舱发射成功,中国空间站“T”字构型即将亮相于世人。其最醒目的标志,非空间站配置的大大小小不同的太阳翼莫属。 鲜为人知的是,助力我国空间站遨游太空的,是三种不同的“翅膀”:神舟载人飞船采用刚性太阳翼,天舟货运飞船采用半刚性太阳翼,核心舱和两个实验舱采用柔性太阳翼,三款不同的太阳电池翼覆盖了目前我国所有太阳翼的种类,撑起了空间站在轨运营的“能源担当”。 中国航天科技集团八院空间站型号副总师王治易告诉记者,2021年4月天和核心舱率先就位,阳光下熠熠生辉的“天和之翼”抓人眼球,这是为我国空间站打造的首个大面积可展收柔性太阳翼。“核心舱单个太阳翼展开的面积,相当于一个标准单打羽毛球场的大小,可以提供9千瓦的电能。” 2022年,问天实验舱和梦天实验舱陆续成功发射,它们各配备了2套大型柔性太阳电池翼,单套太阳翼展开面积达到138平方米,单个功率高达18千瓦,4个这样的太阳电池翼就能提供空间站建成后三舱组合体80%的能量。 传统刚性、半刚性太阳翼都是一次展开,在短短十几秒内就完成所有动作；而大型柔性太阳电池翼却首创了“二次展开”技术,整个过程持续80分钟,这是为了确保交会对接这一关键动作的绝对安全。 勾画中国空间站未来 “梦天”启程太空,还搭载了一些重要的先进装置。比如,待三舱合一后,空间站将升级为“三室两厅”,豪华的房子需要智能家居来匹配。梦天实验舱搭载的话音设备,可以与核心舱、问天实验舱、载人飞船、货运飞船组建多舱段语音传输系统。不管航天员在“三室两厅”的何处,高效便捷的话音设备都能让他们实时对话,按需群聊、私聊。 多场景畅聊无阻无卡顿,离不开话音设备配备的12个软件。实时处理近30路链路数据,精准设定单个或多个通话对象,让航天员在太空家园的各个角落,“站”里“站”外,都可以边听音乐边聊天；利用空间站WiFi可以无线聊天,堪比语音通话,多舱段、多链路实时语音技术,让太空与地球实现了通话自由。 “三舱合一,使得空间站的高速通信设备增加到了三台,从‘单打独斗’变为‘互为备份’,再到‘铁三角队形’。空间站的数据处理和传输能力将再度提高。”中国航天科技集团八院空间站梦天实验舱总体副主任设计师孟瑶说,组队后的梦天试验舱,三台高速通信机的公路配置,可以说组成了高速公路网络,不但路面宽、路基好,而且道路网络四通八达,上下匝道分配合理,交通指挥安全科学,即使一台机器失效,另外两台都可接力续航、协同工作,从而实现空间站数据传输的高可靠性。 此外,梦天舱应用了X射线透射成像系统,作为空间站材料实时观察实验主载荷,该系统也是世界第一台在载人航天器中使用X射线透射成像原理进行实验的科学装置。它在资源与空间受限的情况下,实现了X射线的完全屏蔽,是具有历史意义的科学装置。 据新华社、央视新闻、《中国青年报》等
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