“问天”升空,中国人的太空“建房大业”再次迈出关键一步 。
7月24日,中国空间站问天实验舱由长征五号B运载火箭托举升空,顺利进入预定轨道 。至此,中国空间站迎来首个科学实验舱,这也是我国空间站首次在有人状态下迎接航天器的来访 。
在航天员“太空出差”的日子里,如何为其提供更好的太空生活质量和工作环境,提高他们太空生活的舒适度,一直是“太空之家”建造者的奋斗目标 。中国空间站就像一座三室两厅还带储藏间的“豪宅” 。“三室”指一个核心舱和两个实验舱,“两厅”则是指神舟载人飞船和天舟货运飞船 。
如今,“豪宅”扩建 。北京时间7月25日3时13分,问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口,整个交会对接过程历时约13小时 。这是我国两个20吨级航天器首次在轨实现交会对接,也是中国空间站有航天员在轨驻留期间首次进行空间交会对接 。
随着问天实验舱的加入,中国空间站从“三居室”变为“六居室”,航天员的“人均居住面积”也实现翻番 。中国航天科技集团五院空间站系统副总设计师刘刚表示,问天实验舱这个迄今为止我国最长的航天器,配置了与“天和”核心舱一样的航天员生活设施,增加了一个小型机械臂及多种科学研究设备,这是中国航天奋力实现高水平自立自强取得的又一重大成就 。
“问天实验舱在与空间站天和核心舱完成交会对接后,航天员进入舱内启动生命维持系统 。”刘刚说,之后,两舱完成“一”字构型,未来还将经历6名中国航天员在太空“会师”这一历史性时刻 。
和地铁车厢一样大的“太空新房”来了
据刘刚介绍, 问天实验舱由工作舱、气闸舱及资源舱三部分组成,舱体总长17.9米,直径4.2米,发射重量达23吨,主要用于支持航天员驻留、出舱活动和开展空间科学实验,同时可作为天和核心舱的备份,对空间站进行管理 。
“这块头和分量,跟北京地铁13号线列车的一节车厢差不多,是全世界现役在轨最重的单舱主动飞行器 。”刘刚说 。
发射任务成功后,问天实验舱按照预定程序与核心舱组合体进行交会对接,神舟十四号航天员乘组进入问天实验舱开展工作 。此时,包括他在内的空间站设计师,最想对航天员说:“新房上线,欢迎入住!”
问天实验舱设有3个睡眠区、1个卫生区 。刘刚说,完成对接后,中国空间站更加温馨舒适,而且“床位”数增加到6个 。后续神舟十五号载人飞船发射后,神舟十四号、神舟十五号两个乘组、6名航天员将实现“太空会师” 。空间站“满客”运行 。
“太空新房”的大,不仅体现在内部空间,还体现在系统功能上 。
刘刚介绍,问天实验舱配备了一对双自由度柔性太阳帆板,全部展开后的翼展超过55米,比半个足球场还要长 。这也刷新了我国航天器在轨使用太阳帆板的纪录 。
他说,问天实验舱是一个集平台功能与试验载荷功能于一体的“全能型”选手 。
平台功能方面,问天实验舱与天和核心舱互为备份,关键平台功能一致,可以完全覆盖空间站组合体工作要求 。也就是说,在天和核心舱“想休息”的时候,问天实验舱也能顶上,“带你一起飞” 。
“问天实验舱不仅保障航天员在轨长期驻留,而且提供专用气闸舱和应急避难场所,保证航天员安全 。这些让中国空间站的在轨运行风险更加可控,在轨长寿命运行更加可靠 。”刘刚说 。
出了“卧室”就能“上班”
在试验载荷功能上,问天实验舱装载了8个实验机柜、22个舱外载荷适配器,就像是把一个大型科学实验室搬到了太空 。
“航天员在问天实验舱工作,出了‘卧室’就能‘上班’ 。中国人也能在太空开展大规模的空间科学实验了!”刘刚说 。
问天实验舱的能源管理系统十分强大,自带高性能“发电机”与“配电器” 。
中国航天科技集团五院空间站系统电总体副主任设计师左岁寒说,问天实验舱的太阳帆板面积大、柔性也大,带着这样大的一对“软翅膀”进行交会对接,控制难度之高堪称空前 。
“为了降低系统复杂性和在轨风险,问天实验舱也相应地实现了多个系统功能创新,如采取太阳帆板二次展开方案,发射后先展开约五分之一的长度,待对接完成后再展开到位 。”左岁寒说,这提高了可控性,能够确保问天实验舱尽快到达母港,保证任务稳妥成功 。
【中国航天日是哪天 中国航天日是哪年哪月哪日】据他介绍,问天实验舱的每个太阳帆板展开面积约110平方米,差不多相当于一套三室一厅房子的面积 。两个太阳帆板一起工作,将有效收集更多的太阳能,为空间站运行提供充足的能源 。
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