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关于中国空间站和新飞船,你想知道的都在这里!

时间:2020年01月21日 信息来源:本站原创 字体:

近日,由中国航天科技集团五院抓总研制的我国空间站核心舱初样产品和新一代载人飞船试验船安全运抵中国文昌航天发射场,将分别参加长征五号B运载火箭发射场合练及首飞任务,中国空间站在轨建造任务大幕即将拉开。那么,我国空间站和新一代载人飞船有哪些新特点?为什么要合练呢?

 

空间站核心舱:控制中枢&“太空之家”,宽敞,舒适,有WiFi

 

中国空间站由“天和”核心舱、实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ3个主要舱段构成。其中,“天和”核心舱全长16.6米,直径4.2米,重约22吨,是未来空间站的指挥控制中心。航天员的生活起居要在这里进行,并将在此开展一定的空间科学实验和技术试验。

 

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▲ 2018年珠海航展,航天科技集团展示的空间站核心舱

 

核心舱由节点舱、小柱段、大柱段、资源舱以及后端通道组成。后端通道可供航天员出入货运飞船。

 

除了最末端的货运通道用来对接飞船外,最前端的球形节点舱还有4个对接机构:前面和底部的用来对接载人飞船,旁边两个则对接实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ。同时,顶部还有一个出舱口,供航天员开展出舱活动。

 

也就是说,无论是货运飞船还是载人飞船,未来都需要停靠在核心舱上,其重要地位显而易见。

 

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为了让航天员在太空中的长期生活能够更加舒适,核心舱在设计上较过去有了很大的突破。核心舱上供航天员工作生活的空间大约50立方米,未来加上两个实验舱后,整体能够达到110立方米。此外,空间站还为每个航天员配置了一台平板电脑,除了可以连接舱内设备进行工作和监测外,还可以连“WiFi”上网。

 

中国空间站:15年寿命,3人常驻,半年轮换,科学实验条件好


我国空间站任务寿命将达到15年左右,可供3名航天员长期在轨驻留,半年一轮换,可供6人短期驻留10天左右,以便交接班。

 

空间站长期在轨稳定运行、航天员长期驻留,对我国航天器的研制技术提出了新的要求。此前,我国航天员在轨飞行的最高纪录是33天,那时,航天员生存所必需的水和氧气可以由航天器直接从地面搬到太空中。而想让航天员实现更久的在轨停留,就要使用“再生式生命保障”等技术,来保障物资供应。部分技术已在天宫二号空间实验室上进行了初步的验证。


 


除了保证航天员的长期驻留外,空间站本身的在轨寿命,也需要技术手段保障。在提高产品寿命的同时,设计师们还攻克了一系列难关,使空间站60-70%的设备都可以维修,并为航天员开展维修工作提供了的便利。

 

这一系列突破将大大提升空间站的空间科学研究能力。从航天医学、航天生物学,到微重力流体物理学,10多个方向的科学研究已经“安排”上了。舱外还设了暴露平台和大型载荷挂点,支持开展暴露实验。

 

新载人飞船将兼顾深空探测任务

 

我国新一代载人飞船将同时兼顾近地轨道任务和更远的深空探测。深空探测任务返回地球的速度更快,对飞船的结构和防热性能会带来更大的考验。

 

研制团队采用了全新的防热材料和防热结构,耐热能力相当于神舟飞船的3到4倍。在返回再入控制上,也会保证落点精度、保证过载不超过航天员的承受范围。此次发射还将验证更加安全的“群伞+气囊”着陆方式,以及飞船可重复使用的相关技术。


 


此次发射后,研制团队将对飞船返回后的状态进行评估和分析。验证关键技术后,飞船将转入到全系统的研制和功能验证,为最终的载人飞行作准备。

 

新载人飞船能载货、能载人,最多上天6个人

 

过去,神舟飞船一次可以运载3名航天员。而新一代载人飞船的目标,则是达到6名航天员。

 

同时,新一代载人飞船还可以运货。比如,3名航天员乘坐的时候,就可以搭载约500公斤的货物。


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我国此前的天舟货运飞船虽然拥有很大的上行运输能力,也就是将货物从地球运输到空间站的能力,但不具备将货物从空间站带回地球的能力,而这一能力在未来的空间站时代极为重要。

 

譬如,在空间站上开展微生物实验的样本,或在太空制造的产品,需要带回地面上做更好的研究。这时,新一代载人飞船的“带货”回地球能力就派上大用场了。通过灵活配比,新飞船将与天舟货运飞船互补,便于后续任务的组织安排。

 

新载人飞船将实现可重复使用

 

新载人飞船采用了返回舱+服务舱的两舱设计,将大部分有价值的产品都集中放在返回舱内,这样一来,当返回舱着陆地面后,飞船上大多数的设备就都可以进行重复使用了。

 

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▲ 2018年珠海航展,航天科技集团展示的新一代载人飞船缩比返回舱


和神舟飞船相比,新飞船的外层防热材料不再采用和飞船整体一体的设计,改用可拆卸的模式,目的也是为了每次飞行完成后方便更换。再加上气囊缓冲的落地方式,可以更好地保护飞船本身不受损坏,保障飞船的再次使用。

 

新一代载人飞船研制团队将力争实现返回舱可重复使用10次,逐步降低成本。

 

合练:除了“点火”,其他的都“演”到位,提前排除问题

 

发射合练,简单来说,就是完全按照正式发射任务进行模拟演练,只不过不会真正执行最终的点火指令。通过合练,可以全流程、全要素、全过程模拟正式发射任务,全面验证空间站核心舱与运载火箭、发射场之间的配合,提早发现问题,解决问题。

 

本次合练任务预计需要3个月左右,将验证空间站系统各舱段在发射场的工作项目以及测试发射的流程,为正式发射任务提前做好准备,奠定基础。


而我国新一代载人飞船的试验船将直接进入正式发射前的准备阶段,首次飞行试验不会载人。由于空间站和新飞船均会由长征五号B运载火箭发射,新飞船的发射还将是长五B的首飞任务,因此,此次空间站核心舱的合练还将提前验证火箭的发射流程。




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