|中国空间站首次实验室指南元田成功发射将由天空和完成的“一个”组成


北京时间7月24日14时22分,搭载元田实验舱的长征5号B远程3运载火箭在我国文昌航天发射场准时点火,约495秒后,元田实验舱和火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。

我国载人航天工程成立以来,作为第24次飞行任务发射的元田实验舱是中国空间站的第二段,也是第一个科学实验室。此后,元田实验室将按照预定程序与核心舱组合体进行僵局,完成“1”字形,神州14号宇航员乘团队将进入元田实验室进行工作。

今年10月,“蒙田”实验舱也将于长征5日发射到太空,与天空和核心舱相接,预计天宫空间站将初步完成轨道建设,中华民族的第一个太空长期居所将正式“交房”。“神舟”载人、“天舟”配送、宇航员常驻“天宫”,2031年国际空间站退役后,我国天宫空间站将成为人类探索宇宙的唯一“前哨站”。

火箭是目前我国近地轨道运载能力最大的长征5B

实验室是我国目前最重、尺寸最大的单体飞机

首次进行“零创”发射,“元田”还要问“哪一天”?

“元田”发射这些看点值得关注

据悉,元田实验舱的发射是我国空间站建设阶段第一个实验舱进入太空,这是中国空间站首次在有宇航员的情况下迎接飞船的访问。据悉,中国空间站上的神舟14号宇航员也在观察从太空发射。

此次元田试验舱发射重量约为23.2吨的元田试验舱是我国迄今为止最大的载荷,装载它的长征5B火箭是目前我国近地轨道运载能力最大的火箭,此次首次进行了“零窗口”发射。此外,作为我国空间站建设的第二个舱,元田实验舱将为空间站带来新的装备。它们有什么作用?宇航员在太空工作的生活将迎来什么样的变化?“元田”探索天空,还要问什么“天空”?

大块头也是大智慧的元田,天空和核心舱互相备份。

“元田实验室由工作室、气室、资源室三部分组成,工作室包括多个实验场和3个睡眠区、1个卫生区、厨房等生活设施。气闸舱今后将成为宇航员出席活动的主要出口。资源室主要为元田实验室提供动力。”宇宙科学技术集团5元空间站系统副总裁刘刚说:“元田实验舱的船体总长为17.9米,相当于6层楼。比天空和核心石长1米以上。”直径4.2米,发射重量约为23吨,相关指标高于天空和核心石,是我国目前最重、尺寸最大的集体飞机。” ”

除了身材高大外,元田实验室还将平台功能与负载功能相结合的“万能型”选手——元田实验室和天空与核心室相互备份,主要平台功能一致,完全覆盖空间站组合体工作要求,可以管理空间站。除了起到定海神针般的双保险作用外,还为空间站未来15年稳定运行奠定了坚实的基础。

“两个舱结合后,天空和核心舱统一管理和控制整个空间站的载人环境,一旦天空和核心舱发生严重故障,元田实验室可以迅速接管,控制空间站。”宇航员中心元田实验室环控生补分系统主任设计师罗亚斌说。

装备了国内最大的灵活太阳能机翼,为空间站的运行提供了充足的能量。

更重要的细节之一是,元田实验舱装备了目前国内最大的柔性太阳能帆板(太阳能帆板),两翼全部展开,达到55米,比足球场的一半还长。太阳翼可以以两个自由度跟踪太阳,如果每天平均发电量超过430度,将为空间站的运行提供足够的能量。

“这是我们空间站构想比较巧妙的地方.”一些专家表示,类似的宇宙飞船通常在船体中间放置太阳翼,但在元田实验室,太阳能电池板位于船体尾部,元田船体的作用与国际空间站的桁架类似。这样就不会遮住太阳能电池板。国外空间站上的太阳能帆板数量不少,但由于设计不当,舱段的帆板相互遮挡,发电效率不高。除了为科学研究提供能源外,太阳能帆板还承担着本身的运行和整个空间站的电力。所以,过去在宇宙中做实验时用电的困境再也没有回来。

有点名专用气室,将成为宇航员的主要出席通道。

以前,宇航员只能从天空和核心舱通过节点舱出席。节点舱作为空间站的交通枢纽,空间很小,宇航员每次出舱前都要关上各对接通道的舱门,做大量的准备工作。《太空探索》(Northern Exposure)。

这次元田实验室配备了出席人员专用气闸。另一方面,气落舱的空间和舱门都比节点舱的大小更大,宇航员进出更悠闲,更容易携带大量设备。另一方面,从气闸舱出舱时,只要关上一个舱门,操作就更方便了。

今后,气落舱将成为空间站上宇航员的主要出席通道,一旦气落舱出现问题,宇航员可以从备份舱口的节点舱返回,以确保出席活动的安全。

气闸舱外有机械臂,还可以拍摄《壁纸大片》《美丽的视频》。

在元田实验室气闸外的曝光实验平台上也配置了22个标准载荷接口。“空间站搭载的科学实验载荷可以通过机械臂准确“投送”到自己的负载接口位置,不需要宇航员走出舱进行人工操作,不仅可以减少宇航员的工作强度和风险,还可以灵活高效地支持舱外负载实验。宇宙科学技术集团5元源田实验室空间技术实验分界主任赵振浩说。

另外,空气刹车外的实验平台上有一个5米长的小机器人装置。这款7自由度机械臂体积小,精度高,操作更加精细。今后前臂将构成核心石大臂和15米长的组合臂,使空间站三席组合能够进行更多的舱外工作。更值得注意的是,这里安装了两台云台灯、4台高清摄像头,可以实时观察船舱活动情况,拍摄《壁纸大片》《美丽的视频》。

《胖子5》也有看点,《零窗口发射》迈出了一步

作为我国空间站建设工程的“运输专列”,被誉为“小胖五”的长征5B不仅要承担从昨天发射到我国目前为止最重的载荷,还面临发射“荣昌”的要求,难度可想而知。

发射窗口是允许发射火箭的时间范围。一般来说,发射窗口经常有几个时间段。“元田实验舱与天空和核心室快速相遇对接,进行轨道组装,对发射精度提出了更高的要求,要求发射‘零创’。也就是说,火箭发射时间和预定点火时间偏差不能超过1秒。”文昌航天发射场元田实验室发射任务01指挥官廖国瑞介绍说,“零昌”发射的难度导致发射窗口暂时消失,对发射场系统和火箭系统的可靠性要求很高,对火箭的运载能力、轨道精度和发射可靠性要求也很高。

为了保证按时发射,火箭模型组在发射前10分钟优化了发射过程,提前了部分过程。发射2.5分钟后,火箭完成了各种准备工作,具备点火发射能力,随时可以发射。

张吴B火箭也是目前世界在役火箭中唯一一枚半直接上轨道的火箭。火箭系统简洁,所有发动机的点火都是在地面上进行的,不需要进行级间分离、高空发动机启动等动作,从而降低故障发生的概率。通过其特有的“大推力直接轨道精度控制技术”和包裹宇宙飞船的20.5米长的大型整流罩,使空间站的舱段安全舒适地到达预定轨道。“像高速行驶的汽车一样,用一只脚刹车停在指定位置是多么难得的事情。专家说。

接着将进行超重的“宇宙之吻”我国最大吨位宇宙飞船对接

据悉,元田实验舱进入轨道后,核心舱组合体和——23吨的元田实验室和40多吨核心舱组合体将成为我国最大吨位两艘宇宙飞船之间的僵局。这是中国空间站首次在某人的状态下接待飞船的访问。(阿尔伯特爱因斯坦,《美国电视剧》、《北方结局》)

重量、大小、对接靶、灵活的太阳翼很难控制.宇宙科学技术集团5元源田实验室GNC分界副主任设计师宋晓光说:“从重量来看,载人飞船对接就像开小型跑车一样。控制力很强。”货运飞船对接就像开小货车一样。到了元田、蒙田实验室,就像把一个豪华的大房间停在小空间里一样。为了成功实现“宇宙之吻”,设计团队从元田实验室初样研究开始,准确掌握了几次实测、元田实验室的数据参数,提高了算法,提高了适应能力和校正能力。同时,采用半自动交叉对接方案,实现交叉对接过程的稳定控制。

交会对接的另一大困难是,元田实验舱携带了两个巨大的太阳能电池板。就像带着一对巨大的“柔软的翅膀”进行幽会。控制难度可以说是空前的水平。为此,元田实验室专门采用太阳能电池二次展开方案,发射后先展开约五分之一的长度,完成对接后展开到位。

钢轨期间,原田试验舱还实现了平面旋转90度,将原来在节点舱前对接到接口的原田试验舱转向节点舱的侧面停泊口,重新对接,确保核心舱的前对接口,为蒙田实验室的访问做好充分准备。这将是我国第一次航天器轨道转弯装配,国际上首次用平面电位方案探索航天器电位。

更舒适、更安全的宇宙生活“条件升级”

对于轨道宇航员来说,随着元田实验室和核心舱的对接,形成的组合体意味着我们的宇宙屋从“一居室”升级为更宽敞的“两居室”。元田实验室的工作室设有3个睡眠区和1个卫生区。对接完成后,空间站将于神州14日、15日支撑2个胜组6名宇航员,可以与“宇宙公司”进行轨道更换,在宇宙中进行面对面的交接。

当然,元田实验室里的空间大部分要留在科学实验柜里,所以设计的床都竖起来了。但是不要担心。专家表示,在太空失重环境下横着睡,纵着睡,斜着睡,身体感觉没有什么差别,在这种环境下睡觉反而会更舒服。神舟十三日,赵志刚的志刚、志刚、志刚说。”回到地球后,睡了多么松软的床,大家都慌了。”

“元田”已奔赴“天宫”,今后将开展哪些试验?

据悉,元田实验室主要以宇宙生命科学研究为对象,部署了生命生态实验场、生物技术实验场、科学装甲箱、低温储藏箱、变重力科学实验场等科学实验设施,可支持在多种植物、动物、微生物等空间条件下进行生长、发育、遗传、衰老等反应机理研究。

其中,生命生态实验场以多种类型的生物个体为实验样本,进行拟南、线虫、果蝇、斑马鱼等动植物的空间生长实验。揭示微重力对生物个体生长、发育和代谢的影响,促进人类对生命现象本质的理解,研究空间辐射生物学和亚子生物学效应和机制,探索应用型受控生命生态系统,

生物技术实验场以组织、细胞、生化分子等不同水平的多种生物样品为对象,进行细胞组织培养、空间蛋白质结晶和分析、蛋白质和核酸的共同起源和空间生物力学等实验,探讨微重力环境下细胞生长和分化的规律和机制,为人类健康、生殖发育提供理论基础。探讨重力的作用对生命起源和进化的影响。在高效蛋白质/多肽药物、纳米晶骨架生物技术等方面取得突破性发现,对指导组织工程、生物医药的研究和应用具有重要作用。

另外,新的宇宙讲座也将在元田实验室进行,神舟14号宇航员也将在轨道期间在元田船舱出口完成2 ~ 3次出勤活动。综合新华社、中新社等

图解

“天空”、“元田”有什么区别?

我国“元田”试验舱乘坐长征5号B运载火箭,赶往离地面约400公里的天宫空间站,与“天空”和“核心室”对接,是我国空间站的第二个重要“部件”,与“天空”和“舱”相比,这次发射的“元田”舱有何区别?

空间站是宇航员在宇宙中居住和工作的空间,2021年成功上轨道的“天空”核心舱是宇航员的客厅,宇航员吃喝拉撒睡休闲的运动也可以在核心舱进行,也是宇航员能够控制和管理整个空间站的整个天宫空间站的中枢。

这次发射的元田实验室顾名思义是专门进行科学实验的地方。有生命生态学、生物技术等多个实验场,每个实验场相当于一个小型宇宙研究所。科学家和宇航员们可以利用这个尖端装置在宇宙中进行很多神奇而尖端的科学研究。

元田实验室外有5米长的机械手,这个机器人精度很高,主要负责舱外设备设施的安装、更换和维护。此外,可以结合天空和核心舱外的机械臂组合更长的机械臂,也可以像拼多多一样更自由、更灵活、更广泛地支持宇航员的太空行走任务。

预计今年10月,“蒙田”实验舱将飞上天空,与天空和核心室对接,天宫空间站将初步完成轨道建设,中华民族的第一个宇宙张居所将正式“交房”。还有一个重要的预告:新的宇宙课也将在元田实验室进行,在“新教室”上宇宙课,期待值满满!

漫画/张英文

陕西的力量

宇宙陆源提供动力

宇宙科学技术集团6院为此次发射用火箭提供了由2台50吨级氢氧发动机组成的核心1级动力和8台120吨级液氧煤油发动机组成的助推器等所有火箭动力系统。空间站“元田”实验室提供了36台用于轨道控制和姿态控制的自轨道控制发动机和其他动力系统套装产品。

吴源西安分院提供“耳朵”“大脑”

宇宙科学技术集团5院西安分院开发的中继终端、天线网络、仪表计算机应用程序正在全力护航,为元田实验室太空之旅保驾护航。

元田实验室进入太空后,西安分院开发的转播终端第一时间打开。此后,中继终端和作为天体的中继卫星实现了“宇宙握手”,建立了星际链路,从元田实验室到中继卫星,构建了到地面的“宇宙天路”。

元田实验室将在进入预定轨道后,与已经在轨道上运行的空间站和核心室在宇宙中僵局。通过中继终端建立的天基测量通信系统建成后,将元田实验室和空间站的测量覆盖率提高了近100%,使元田实验室保持与地面的实时通信。

西安分院还在元田实验室承担了仪表计算机应用软件开发任务。元田实验舱仪表计算机打开后,实验室仪表计算机应用软件将正式开始自主运行。

仪表计算机应用软件是元田实验舱仪表的“智能大脑”,是实验舱仪表数据处理中枢系统,负责实验舱仪表和照明分界线内外数据信息处理功能。

九原771建造的“大执事”

航空航天技术集团拯救771此次任务包括核心处理装置、数据解调器、低速遥测编码装置、循环控制中心计算机、循环控制室控制器、大小采集控制器、坐便器内部控制器、舱外腹室电气集成控制台、热风加热装置、饮用水分配器、微波加热装置、箭形计算机、导航计算机。

这些产品包括水管、循环控制、生宝、饮食、舱外服装等系统。可以说是掌管一切的“管家团队”。771还为火箭提供箭装计算机系统,可以说是火箭的“大脑”,确保长征5号B运载火箭稳定飞行和准确进入轨道。

宇宙科学技术4韩元在火箭发射前点燃了“第一把火”。

“长征5号B”在点燃发动机之前,向发射平台周围环境排放低温氢气。这种氢气和空气混合形成的可燃气团,如果浓度达到一定范围,遇到静电或火焰,就会发生爆炸或轰炸,甚至会造成星箭全部毁灭的严重后果。宇宙科学技术集团4元42研制的”长征5号B “排水站燃烧系统点火装置,可在火箭氢氧发动机运行前2 ~ 3秒点燃火箭发射的”第一把火”,利用燃烧产生的高温高速气体金属粒子流消除火箭发射前排出的大量低温氢气,从而保证火箭发射的安全。

另外,42家寺院还为“元田实验室”提供船舱、舱门动静密封产品。这些密封产品是为船舱结构提供严密缝合的密封系统,在隔离船舱和外层空间、支撑船舱环境方面起着至关重要的作用。

4元401为元田实验室提供6套电机组件,包括步进电机、减速器、增速机、微动开关等。适用于实验室外臂的负载适配器活动端机构。通过电机组件的自动控制,实现主动端和被动端之间的快速对接。

华商报记者马马虎虎地振作起来

资料来源:中国商业网-中国商业报纸编辑:李斌

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