我国成功发射问天实验舱 中国空间站在轨建设进度过半[组图]

发布时间: 2022-07-24 15:01:19 | 来源: 中国网 | 作者: 杨佳 | 责任编辑: 杨佳

腾飞的长五B遥三火箭。中国网 杨佳 摄影


中国网讯(记者 杨佳)7月24日,搭载着问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭,从海南文昌发射场腾空而起,发动机轰鸣声响彻天际。

穿梭天地间的“巨人”长五B火箭。 摄影:于翔、史啸、高文豪


长五B:“最重最累的活,我来干!”  

长五B火箭是我国目前近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭,不论是站在组装厂房,还是矗立发射塔,都是一位十足的“巨人”。他身高53.7米,拥有直径5.2米、长20.5米的巨型整流罩,近地轨道运载能力达到25吨。

俗话说,能力越大,责任越大。中国空间站核心舱和两个实验舱的运输重任自然而然地就落在了长五B的肩上。

长五B火箭长20.5米直径5.2米的巨型整流罩。摄影:于翔、史啸、高文豪  


此次发射问天实验舱是长五B火箭第一次执行交会对接任务。火箭科普专家钱航介绍说,这对火箭的运载能力、入轨精度,发射可靠性都提出了更高的要求。

交会对接好比太空中的穿针引线,钱航描述。他讲,为了更加精准可靠的完成任务,长五B团队开展了优化射前流程,拓展发射窗口,提升运载能力三项工作。

长五B火箭是目前世界在役火箭中唯一一级半直接入轨的火箭。火箭系统简洁,所有发动机的点火都在地面完成,也无需进行级间分离、高空发动机启动等动作,降低了故障发生的概率,提升了可靠性。

围绕此次任务特点,长征五号B运载火箭团队经过一年多的时间,进一步提升全箭可靠性,完成30多项改进。钱航说,像是人身上的肌肉,那些地方需要增肌,那些地方该瘦身,需要针对性的锻炼,才能达到需要的身材。

据航天科技集团一院长征五号B运载火箭副总设计师娄路亮介绍,此次发射是长五火箭的第八次飞行任务。按照此前公布的载人航天任务计划,今年10月长五B还将护送梦天实验舱前去与空间站组合体会合。

问天实验舱 图片来源:中国载人航天公众号视频截图


世界最重的单舱飞行器都带了啥?  

问天实验舱舱体总长17.9米,直径4.2米,发射重量达23吨。这块头和重量,跟北京地铁一节车厢差不多,是世界上现役在轨最重的单舱主动飞行器。

问天实验舱由工作舱、气闸舱及资源舱三部分组成。它集平台功能与试验载荷功能于一体。 平台功能方面,问天实验舱与天和核心舱互为备份,关键平台功能一致,可以完全覆盖空间站组合体工作要求。

问天实验舱的气闸舱。图片来源:中国载人航天公众号视频截图  


问天实验舱与空间站组合体对接后,其气闸舱将作为航天员进行舱外作业的主要出舱口。原来节点舱的出舱口将留作备份。

问天实验舱的气闸舱外面看上去是方形的舱体,内部是圆柱状,这里将是航天员未来出舱活动时的“更衣间”。相较于节点舱的出舱口,它的空间更大,航天员在这里做出舱准备和舱外返回,将拥有更舒展、更从容的体验。

出舱气闸还有一个直径达1米的大门。航天员从这里进进出出更加方便了,还能携带更大的设备出舱工作,舱外工作能力也将大大提升。

另外,在气闸舱外有一套5米长的“小臂”。这套7自由度的机械臂小巧、精度高,操作更为精细。小臂还可以与核心舱大臂级联成15米长的组合臂,开展更多的舱外操作。

问天实验舱的太阳翼 图片来源:中国载人航天公众号视频截图  


此外,问天实验舱还配备了一对双自由度柔性太阳帆板,全部展开后的翼展超过55米,比半个足球场还要长。这也刷新了我国航天器在轨使用太阳帆板的纪录。

它全面展开后,将成为空间站的“主发电站”,为组合体源源不断地供电送能。

问天实验舱搭载的生命生态实验柜和生物技术实验柜 图片来源:中国载人航天、中科院  


问天实验舱未来要开展哪些实验?  

问天实验舱将开展哪些实验研究呢?据中科院空间应用中心研究员,载人航天工程空间应用系统副总师吕从民介绍,问天实验舱空间应用系统任务以生命科学和生物技术研究为主,在空间生命科学与生物技术、微重力流体物理、空间材料科学、空间应用新技术试验等四个领域规划部署了十余个研究主题。目前,已立项四十余项科学项目。他表示,今年空间站建成后将持续论证、滚动实施相关科学项目。

问天实验舱搭载的科学手套箱与低温存储柜和变重力科学实验柜 图片来源:中国载人航天、中科院  


吕从民详细介绍说,空间应用系统在问天实验舱部署了生命生态实验柜、生物技术实验柜、科学手套箱与低温存储柜、变重力科学实验柜等科学实验设施,配置了舱内外应用任务共用支持设备,联合支持科学项目在轨全任务链实施。

为什么这些科学实验要在空间站开展呢?中科院空间应用中心研究员,应用发展中心主任张伟解答了这个疑惑。

张伟介绍说,首先,空间站能提供长期的微重力、辐射等特殊研究环境。

在微重力条件下,会产生诸如“浮力对流极大的减小”“沉淀和分层现象基本消失”等物理效应。 在地球上,生命体和物质受到重力的作用,某些本质规律会被掩盖,在微重力条件下我们有希望发现被重力掩盖的物质本质规律。

第二,载人空间站有人的参与,便于进行实验操作、实验模块更换和维修维护。

第三,载人空间站可以进行天地往返运输,可实现实验模块更换及实验样品返回。他说,在轨开展的生命、材料等科学实验,有必要将实验后的样品返回,回到地面做进一步研究。

第四,在空间站特定的轨道高度,便于进行天文、地球观测和空间物理研究。

张伟举例说,以天文观测为例,由于大气的吸收和干扰,宇宙中的伽马射线、X射线、紫外线、红外线等无法在地面有效观测到,相关谱段的天文观测需要发射探测器到太空中开展观测。

未来,我国将发射口径2米的巡天空间望远镜。在同样成像质量的前提下,其视场将达到哈勃望太空远镜的300倍。除对外太空的研究和探索,张伟说,我国还将开展对地观测新技术和新体制的研究与验证……

问天实验舱与核心舱对接后形成的空间站组合体 图片来源:中国载人航天公众号视频截图


长五B腾飞震天动地,送问天实验舱稳步入苍穹,与天和核心舱完成对接,为空间站在轨建造画上了浓墨重彩的一笔。“问天”之后,“梦天”也将很快起飞。中国载人航天工程“三步走”的最后一步,决胜在望!


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