主持:棉花糖
5月8日13時(shí)49分,中國(guó)新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙成功降落地面,試驗(yàn)船飛行任務(wù)圓滿成功,這標(biāo)志著中國(guó)空間站在軌建造任務(wù)即將拉開(kāi)序幕,空間站時(shí)代的中國(guó)載人航天工程正闊步向前。
那么,我國(guó)空間站和新一代載人飛船有哪些新特點(diǎn)?讓我們一起去了解吧!
空間站核心艙:控制中樞兼“太空之家”,寬敞舒適有Wi-Fi
中國(guó)空間站由“天和”核心艙、實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ和實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ這三個(gè)主要艙段構(gòu)成。其中,“天和”核心艙全長(zhǎng)16.6米,直徑4.2米,重約22噸,是未來(lái)空間站的指揮控制中心。航天員的生活起居都在這里進(jìn)行,在這里還將開(kāi)展一定的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)。
核心艙由節(jié)點(diǎn)艙、小柱段、大柱段、資源艙和后端通道組成。后端通道可供航天員出入貨運(yùn)飛船。
除了最末端的貨運(yùn)通道用來(lái)對(duì)接飛船外,最前端的球形節(jié)點(diǎn)艙還有4個(gè)對(duì)接機(jī)構(gòu):前面和底部的對(duì)接機(jī)構(gòu)用來(lái)對(duì)接載人飛船,旁邊兩個(gè)則對(duì)接實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ和實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ。節(jié)點(diǎn)艙頂部還有一個(gè)出艙口,供航天員開(kāi)展出艙活動(dòng)。
也就是說(shuō),無(wú)論是貨運(yùn)飛船還是載人飛船,未來(lái)都需要??吭诤诵呐撋?,其重要地位顯而易見(jiàn)。
為了讓航天員在太空中的長(zhǎng)期生活能夠更加舒適,核心艙在設(shè)計(jì)上相較過(guò)去有了很大的突破。核心艙上供航天員工作生活的空間大約有50立方米,未來(lái)加上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙后,整體能夠達(dá)到110立方米。此外,空間站還為每個(gè)航天員配置了一臺(tái)平板電腦,除了可以連接艙內(nèi)設(shè)備進(jìn)行工作和監(jiān)測(cè),還可以連Wi-Fi上網(wǎng)。
中國(guó)空間站:壽命長(zhǎng),輪換勤,科學(xué)實(shí)驗(yàn)條件好
我國(guó)空間站任務(wù)壽命將達(dá)到15年左右,可供3名航天員長(zhǎng)期在軌駐留,半年一輪換;可供6人短期駐留10天左右,以便交接班。
空間站長(zhǎng)期在軌穩(wěn)定運(yùn)行、航天員長(zhǎng)期駐留,對(duì)我國(guó)航天器的研制技術(shù)提出了新的要求。此前,我國(guó)航天員在軌飛行時(shí)間的最高紀(jì)錄是33天,那時(shí),航天員生存所必需的水和氧氣可以由航天器直接從地面搬到太空中。而想讓航天員實(shí)現(xiàn)更久的在軌停留,就要使用“再生式生命保障”等技術(shù)來(lái)保障物資供應(yīng)。其中部分技術(shù)已在“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室上進(jìn)行了初步的驗(yàn)證。
除了保證航天員的長(zhǎng)期駐留,空間站本身的在軌壽命也需要技術(shù)手段保障。在提高產(chǎn)品壽命的同時(shí),設(shè)計(jì)師們還攻克了一系列難關(guān),使空間站60%~70%的設(shè)備都可以維修,并為航天員開(kāi)展維修工作提供了便利。
這一系列突破將大大提升空間站的空間科學(xué)研究能力。從航天醫(yī)學(xué)、航天生物學(xué),到微重力流體物理學(xué),十多個(gè)方向的科學(xué)研究已經(jīng)“安排”上了。艙外還設(shè)置了暴露平臺(tái)和大型載荷掛點(diǎn),支持開(kāi)展暴露實(shí)驗(yàn)。
新一代載人飛船將兼顧深空探測(cè)任務(wù)
我國(guó)新一代載人飛船將同時(shí)兼顧近地軌道任務(wù)和更遠(yuǎn)的深空探測(cè)。深空探測(cè)任務(wù)返回地球的速度更快,對(duì)飛船的結(jié)構(gòu)和防熱性會(huì)帶來(lái)更大的考驗(yàn)。
研制團(tuán)隊(duì)采用了全新的防熱材料和防熱結(jié)構(gòu),耐熱能力相當(dāng)于“神舟”飛船的3~4倍。在返回再入控制上,也會(huì)保證落點(diǎn)精度,保證過(guò)載不超過(guò)航天員的承受范圍。此次發(fā)射還要驗(yàn)證更加安全的“群傘+氣囊”著陸方式,以及飛船可重復(fù)使用的相關(guān)技術(shù)。
此次發(fā)射返回后,研制團(tuán)隊(duì)將對(duì)飛船的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估和分析。驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)后,飛船將轉(zhuǎn)入到全系統(tǒng)的研制和功能驗(yàn)證,為最終的載人飛行作準(zhǔn)備。
新一代載人飛船能載貨又能載人
過(guò)去,“神舟”飛船一次可以運(yùn)載3名航天員,而新一代載人飛船的目標(biāo)則是達(dá)到6名航天員。同時(shí),新一代載人飛船還可以運(yùn)貨。比如3名航天員乘坐時(shí),還可搭載約500千克的貨物。
我國(guó)此前的“天舟”貨運(yùn)飛船雖然擁有很大的上行運(yùn)輸能力,也就是能將貨物從地球運(yùn)輸?shù)娇臻g站,但不具備將貨物從空間站帶回地球的能力,而這一能力在未來(lái)的空間站時(shí)代極為重要。譬如,在空間站上開(kāi)展微生物實(shí)驗(yàn)的樣本,或在太空制造的產(chǎn)品,需要帶回地面上,以做更好的研究。這時(shí),新一代載人飛船“帶貨”回地球的能力就派上大用場(chǎng)了。通過(guò)靈活配比,新飛船將與“天舟”貨運(yùn)飛船互補(bǔ),便于后續(xù)任務(wù)的組織安排。
新一代載人飛船將實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用
新一代載人飛船采用了“返回艙+服務(wù)艙”的兩艙設(shè)計(jì),將大部分有價(jià)值的產(chǎn)品都集中放在返回艙內(nèi),這樣一來(lái),當(dāng)返回艙著陸地面后,飛船上大多數(shù)的設(shè)備就都可以進(jìn)行重復(fù)使用了。
跟“神舟”飛船相比,新飛船的外層防熱材料不再采用跟飛船整體一體的設(shè)計(jì),而改用可拆卸的模式,目的也是為了每次飛行完成后方便更換。再加上氣囊緩沖的落地方式,可以更好地保護(hù)飛船本身不受損壞,保障飛船的再次使用。
新一代載人飛船研制團(tuán)隊(duì)將力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)返回艙可重復(fù)使用10次,從而降低成本。