解读“天宫”构成

作者: 邵峰

解读“天宫”构成0

据《后汉书》记载,天宫又名“紫微宫”,是天帝居住的府邸。中国空间站取名“天宫”,寓意着“天宫”是航天员舒适的太空居所。2022 年 10 月 31 日,长征五号 B 火箭成功将“梦天实验舱”送入轨道。随着“梦天实验舱”的转位成功,顺利与核心舱完成交会对接,中国空间站“T”字基本构型组装完成,这标志着于 1992年启动的我国载人航天工程,在经历了 30 年的发展后,终于在 2022 年底迎来了我国空间站的全面建成。

今天,“天宫空间站”如同一颗闪耀的星辰,在距离地面400千米的近地轨道上熠熠生辉。

载人飞船

解读“天宫”构成1

神舟系列载人飞船由推进舱、返回舱和轨道舱三部分构成。神舟飞船是我国自主设计、具有完全自主知识产权的载人天地往返运输器,主要执行人员和物资天地往返运输任务。

推进舱:为飞船提供动力来源, 安装有推进系统,以及一部分的电源、环境控制和通信系统,外部装有一对太阳电池翼。

轨道舱:航天员的生活区,以及出舱时的气闸舱。内部提供了睡袋、食品加热装置、个人生活用品和个人卫生装置等。

返回舱:返回舱将带着航天员安全返回地球,而轨道舱和推进舱在完成各自工作后坠入大气层烧毁。返回舱是飞船的指挥控制中心,通过舱门与轨道舱相连,还装有用以降落的两具降落伞和反推力火箭。当返回舱距地面一米时启动反推力火箭,施行软着陆。

货运飞船

解读“天宫”构成2
天舟货运飞船

2023年5月10日,改进后的天舟六号货运飞船为天宫空间站上的神舟十五号航天员乘组送去了服装、食品、饮用水等物资,其中,仅水果就重达71千克,约是天舟五号货运飞船水果运输量的2倍——不光可以满足神舟十五号乘组的需求,连后续的神舟十六号乘组的食物都准备好了。

天舟六号作为改进型全密封货运飞船,“能装”是它最显著的变化,四个贮存箱能容纳7.4吨载荷货物,比天舟五号升高了0.5吨。

“天舟”是我国载人航天工程货运飞船的代号。除了航天员在轨驻留所需的消耗品,天舟六号还为空间站送去了约700千克补加推进剂和多项实(试)验载荷,并可以带走天宫空间站的废弃物。和载人飞船经典的三舱段设计不同,货运飞船分为货物舱和推进舱。

“天宫”构型

解读“天宫”构成3
天宫空间站“T”字构型

作为人类登天探索的“跳板”,天宫空间站基本构型为三舱“T”字构型,三个舱段分别为天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱。天和核心舱是“T”的一竖,问天实验舱和梦天实验舱分别连接于两侧,组成“T”的一横。

“天和”

解读“天宫”构成4

天和核心舱由节点舱、生活控制舱及资源舱三部分组成:节点舱具备舱段连接和飞行器访问的功能;生活控制舱内设置了航天员睡眠区和卫生区,并在舱外配置了大型机械臂和太阳电池翼;资源舱的后端配置了对接口和物资补给通道。

“问天”

解读“天宫”构成5

问天实验舱由工作舱、气闸舱、资源舱三部分组成,长度为17.9米,最大直径为4.2米。配置舱外实验平台、小机械臂,太阳电池翼及驱动机构等。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。

“梦天”

解读“天宫”构成6

梦天实验舱由工作舱、货物气闸舱、载荷舱、资源舱四部分组成,长度17.88米,最大直径为4.2米。舱外设置展开式载荷试验平台、太阳电池翼及双自由度驱动机构,与问天实验舱状态一致。主要用于开展空间科学与应用实验,参与空间站组合体管理。

长征五号运载火箭

解读“天宫”构成7

长征五号火箭是我国最强大的运载火箭之一,被称为巨无霸火箭。它高约57米(相当于一栋20层楼那么高),最大直径5米。

长征五号火箭的总推力达到1060吨。在其800多吨的身体中,90%的质量都是推进剂,携带更多的推进剂,意味着能运送更重的载荷进入太空。

长征五号火箭还具备高度的可靠性和精确性,它采用了先进的导航和控制系统,能够根据任务需求调整航向和速度,确保火箭能够精准地抵达目标轨道。在长征五号火箭研制过程中,我国航天人生产各类单机超过1.8万台,突破了247项火箭关键技术。

大开眼界:“天宫”的关键技术

解读“天宫”构成8

空间机械臂技术:天宫空间站在天和核心舱配置1个7自由度大机械臂,作业半径近10米,最大负载25吨;在问天实验舱配置1个7自由度小机械臂,作业半径为5米,最大负载3吨。两机械臂可独立、组合或协同使用,完成舱段转位、辅助航天员出舱、舱外货物转移、舱外载荷照料、悬停捕获来访飞行器等在轨任务,大小机械臂均具有在空间站舱体表面爬行的能力。

高效电源系统技术:天宫空间站采用大面积柔性太阳电池翼作为发电设施,三舱各配置2个太阳电池翼,其中天和核心舱太阳电池翼展开长度为12.6米,问天实验舱与梦天实验舱太阳电池翼单翼展开长度27米,太阳电池翼配有光电转换效率约为30%的三结砷化镓电池片,配备了锂离子电池储能。

物化再生生保技术:我国空间站环境控制和生命保障方面采用了物化再生生保技术,它是航天员在空间站中正常生活的关键所在。该技术相继攻克电解制氧、二氧化碳去除和还原、微量有害气体去除和水处理、尿处理等一系列技术难题,实现环控生保系统成功由“补给式”向“再生式”的根本转换,打造了航天员最信赖的“天宫”生命工程。94%以上的航天员生活污水和空气冷凝水可通过处理,再次供航天员日常使用或电解制氧。后续还将采用二氧化碳与氢气还原技术,以及生活垃圾处理与再利用技术,进一步提高物资再生循环利用水平,最大限度地减少上行补给量,降低运营成本。

(编辑:王川)

经典小说推荐

杂志订阅