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中國空間站一次造了兩?地面先建同比例伴飛艙,所有工作提前預演

由 光電科技君 發表于 音樂2023-02-05
簡介當航天員把地球的生活搬上了太空,環控生保團隊也把航天員的太空生活搬進了空間站地面伴飛艙

499過了什麼數字

神舟十五號與十四號的“太空會師”,6人同住空間站,實際上就是“極限挑戰”,不過在地面同樣的人員已經模擬完畢。太空中的中國空間站,實際上只是我們載人航天建造的一部分,在地面1:1伴飛艙已經將後續工作一一預演。

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那麼我們到底建造了幾個空間站,它們各自有什麼作用?中國空間站究竟能建造成多大?

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地面伴飛艙,航天員的“保護傘”

航天員們登陸太空前,在航天員中心要進行一系列的訓練,為了熟練掌握各項工作,以後可以舒適地在太空生活。我們建造了兩套等比例空間站。

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一套在深水池裡,主要模擬太空失重環境,讓航天員熟練艙外作業等科目作業流程和技術演練;

一套在地面,與太空中的空間站是“雙胞胎”,作為伴飛艙使用,提前演練,為航天員們在太空生活、工作提供實時支援。

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“太空會師”前,地面伴飛艙的6名工作人員已經提前1-2天,將代謝系統調成6人狀態,來實際預判環境控制能力什麼時候達到頂點,什麼時間平衡濃度可能會超限,什麼時候啟動非再生系統。

這次太空會師,對電力供應,系統協同,環控生保系統都提出了最高的要求,為了確保萬無一失,

不光地面先行模擬,空間站上面還有備份系統

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而關係到航天員生活方面的系統,更是有2份再生系統,1份非再生系統,工程上可以保障6人生活10天,實際上設計可以更長時間。

如果要實現6人長期在軌,也可以透過地面伴飛艙去模擬工作模式然後去設計。

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“載人航天,人命關天”,保障航天員在軌安全是我們載人航天的最高使命,為了保障航天的生活所必需的氧氣和水,環控生保系統攻克了國際空間站未能實現的功能。

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目前其他回收率100%,尿液、汗液等液體整體水資源回收率83%,這意味著在運載成本高達1萬多美元每公斤的前提下,每年光氧氣和水的補給就能節約數十億美元。

不僅是節約成本,在太空如果沒有水,中國空間站的建造就無從談起。2012年時,我們的空間站技術尚有10餘項關鍵技術處於空白期,其中就包括再生系統。

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206所承接專案後,白手起家,在嚴密的技術封鎖下,做出了七八套樣機,數百輪試驗,終於解決了難題,取得了突破性進展。

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2020年3月,

再生式環控生保系統終於完成正樣飛天產品交付,實現了由“補給式”向“再生式”的重大跨越。

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2022年,4月29日,天和核心艙在軌執行一週年,環控生保系統安全生產了365天,精確到秒都沒有任何故障,這意味著我們獨立自主的核心技術,安全可靠。

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這背後是研製團隊的嚴格和苛刻,一個尿處理系統裡面軸承研製團隊幹了5年,為的就是在強酸強氧化化的環境下能夠長壽命、低噪音穩定運轉。

1。5個立方米的規劃好的空間裡,實現尿液回收,就是相當於將一個衛星微型化工廠裝在空間站,而國際空間站的再生系統,20年來統計的資料表明:

環控生保系統在軌故障率高,平均每年22起。

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不帶隱患上天,出了故障有預案。

當航天員把地球的生活搬上了太空,環控生保團隊也把航天員的太空生活搬進了空間站地面伴飛艙。

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神舟十二號航天員登陸太空前,就在伴飛艙與環控生保團隊參與了一年多的研製工作。

在軌期間,這套系統也是他最關注的,與地面系統成功處理過衛生間系統的輕微問題。

而執行飛天任務的航天員,不但是飛行工程師,也是科學家,更是預備的維修員,他們不但在地面時熟練掌握各個子系統的運營,更會應急維修。

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地面團隊要做的就是儘量不維修,即便是需要保養、維修,也提前做好預案,然後天地協同,快速解決問題。

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積木式空間站,可根據需要擴充套件

太空會師時,我國的空間站形成最大構體“三船+三艙”模式,神舟十五號如果完成出艙任務後,空間站建造階段即將完成,進入運營階段。

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而神舟十五號最重要的任務就是將核心艙兩側太陽能板,遷移到夢天和問天實驗艙兩端,以便於以後暴露平臺的執行,以及保障空間站發電效率。

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根據空間站總指揮王翔表示,未來如果需要,我們可以藉助機械臂實現艙段的擴充套件,實現“十”字形,或者“幹”字形,甚至各種造型。

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從技術上說完全不是問題,咱們的控制系統已經具備多艙段系統能力,可以

在現有三艙構型基礎上,預留了機、電、熱等擴充套件介面,具備擴充套件對接3個新艙段,形成約180噸六艙組合體的擴充套件能力。

實驗能力至少是3艙規模的兩倍,超越ISS成為實驗能力第一空間站。

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此外,天和核心艙在大柱段艙外預留1個大型載荷掛點的介面,支援在軌安裝大型載荷。問天實驗艙艙外預留了1個擴充套件暴露載荷平臺介面和1個大型載荷掛點介面。

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拓展方式上也充滿活力,拓展艙段既可以獨立飛行,也可以與空間站連成一體。我們的巡天光學望遠鏡採用的就是這種“同軌伴飛”模式。

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目前,與我國達成合作的已經有17個國家,

航天五院的空間站系統總指揮

翔還

表示:“從我國空間站的最初設計來說,空間站的前向,可以繼續發射對接一個擴充套件艙段,而這個擴充套件艙段又可以帶上去一個新的節點,給後續的飛行器更多的對接空間。”

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好嘛,這不就是“

一條藤上七朵花

”的葫蘆娃模式麼,還是那句話一切根據需要,一期工程結束後,如果“賣票”情況好,咱們將備用艙段發射上去也未嘗不可。

總之,我們在太空建造了一座空間站,在地面至少也已經建造了3個:一個伴飛,一個模擬太空環境,另外一個備用。還不算其他備用艙段。

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正是這種寧願備而無用,不可有用無備,才讓中國航天一路長虹。