您的位置:188体育 > 关于科技 > 中中原人民共和国天舟一号货物运输飞船第叁次

中中原人民共和国天舟一号货物运输飞船第叁次

2019-09-26 22:26

“天宫”,中国古典名著《西游记》中形容为至高圣境。15日,中国“天宫二号”在酒泉卫星发射中心发射升空,一出“上游记”就此开场。

  据央视新闻8月1日报道,8月1日15时03分,天舟一号货运飞船成功在轨释放一颗立方星,随即地面成功捕获立方星。(立方星是国际上广泛用于大学开展航天科学研究与教育的一种小卫星,国际上将重量小于1吨的卫星,称为小卫星。——注)

大圣闹天宫?

  报道称,本次试验是我国首次通过飞船系统采用在轨储存方式释放立方星,完成了非火工品装置的分离解锁技术、部署发射器与立方星间接口匹配技术以及部署发射器制造的材料和工艺保证技术验证,为后续我国空间站开展微纳卫星部署发射及在轨服务奠定了技术基础。

天宫二号空间实验室接替“功成身退”的天宫一号目标飞行器,开启环宇征途。有人不禁捏一把汗:可别遇上“悟空”号。

图片 1

2015年12月17日,中国发射暗物质粒子探测卫星,将其命名为“悟空”。孙悟空是《西游记》中的角色,“大闹天宫”是他的经典选段。

  2017年4月20日19时41分,海南文昌,我国自主研制的首艘货运飞船天舟一号发射升空。图片来源视觉中国

不过,“悟空”号的工作轨道距离地球约500千米,“天宫二号”先是进入高度为384千米的运行轨道进行测试,然后进入高度为393千米的近圆对接轨道,两者难有交集。

  本次在轨释放的立方星为标准3U结构,安装在立方星在轨部署发射器内,于今年4月20日随天舟一号货运飞船发射升空,已在轨储存104天,该星的主要任务是开展相关航天新技术试验验证。(内容来源/航天技术试验项目办公室)

“大圣”与“天宫”相安无事,同在“悟道”。前者正在苦寻暗物质湮灭或衰变后留下的证据,后者有三项主要任务:进一步考核载人天地往返运输系统的功能和性能;完成航天员中期驻留;开展航天医学、空间科学实验和应用技术、在轨维修和空间站技术等试验。

  [阅读延伸]

八卦炉炼丹

  “天舟一号”发射:解决了一个世界难题

《西游记》中仙家有一尊“八卦炉”,不仅淬炼出无数顶级装备,就连孙悟空也是被放入炉中,才炼成火眼金睛。

  据《环球科学》4月21日报道,“天舟一号”不仅要为空间站运送物资,还承担了一些重要的科学实验任务。

“天宫二号”也有类似的“八卦炉”,学名为综合材料实验装备,分为三部分:加热炉、电控箱、样品袋。加热炉能够一个批次对6种材料进行加热实验。

  如果说中国航天人的征途是“星辰大海”,那么“天舟一号”就是“星辰大海”中的生命之舟。天舟一号货运飞船,由中国空间技术研究院(中国航天科技集团五院)研制的一款货运飞船,也是中国首个货运飞船。在1992我国确定的载人航天“三步走”的发展战略中,发射载人飞船为第一步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室为第二步,在第二步中同时要解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题,为第三步建造空间站做准备。天舟一号的成功发射,将是我国载人航天工程“三步走”战略计划“第二步”的收官之作。

科学家说,通过两个批次更换,航天员将带回12种经过特殊制备的材料,包括金属合金、半导体材料、复合材料、纳米功能材料和薄膜材料等。

图片 2

中科院上海硅酸盐研究所研究员刘岩用“建房子”打比方。他说,人们在地球上熟悉材料和流程,但是太空不再适用地球的这一套,“人类如果想在太空或其他星球上生活,太空中的材料制备非常重要”。

  中国载人航天工程“三步走”战略计划(图片来源于新华社)

十八般武艺

  作为货运飞船,天舟一号的首要任务就是运输航天员所需的生活工作必需品,以及空间站所需的推进剂等。它庞大的身躯(长10.6m,宽3.35m)以及两舱结构设计(货物仓和推进舱)最大限度地满足了货物装载、提供能源、控制动力等需求。天舟一号在近地轨道上的运载能力为6.5吨左右,高于俄罗斯联邦航天局研制的进步号M型(2.5吨)以及日本宇宙航空研究开发机构的H-II运载飞船(6.0吨)。但是,如果你认为天舟一号仅仅是“太空货物的搬运工”那就大错特错了,天舟一号还有以下几个非常重要的任务。

孙悟空的“火眼金睛”,东海龙宫的“定海神针”,小说杜撰成为现实。

图片 3

可与“火眼金睛”媲美的是由中国科学院微小卫星创新研究院承担研制的“天宫二号”伴随卫星。这颗卫星将从“天宫二号”在轨释放,通过轨道控制,形成伴随飞行,星上搭载的科研仪器具备大角度、宽视场、全天时的空间观测能力,可以监测空间碎片等对主航天器造成潜在危险的空间目标。

  长征七号遥二运载火箭与天舟一号货运飞船组合体垂直转运完毕(图片来源于中新网)

中国航天科技集团五院打造出“定海神针”:控制力矩陀螺。它既能让航天器的姿态快速机动,又能实现姿态高稳定控制。“和平号”空间站、国际空间站等航天器均已应用控制力矩陀螺,中国由此成为世界上第三个掌握该技术的国家。

  开展空间科学实验

西天取经难

  天舟一号上总共搭载了40台设备,在独自飞行的三个月内,要进行13项太空试验。空间应用系统将在天舟一号上开展多项科学实验研究及技术验证试验,其中的“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”获得的试验结果将为我国“卫星重力测量”、“空间引力波探测”等空间计划提供重要支撑;“主动隔振关键技术验证”将为空间站高微重力实验平台研制奠定技术基础;“两相系统实验平台关键技术研究”将在欧空局相关项目之前实施,有望使我国在此领域率先获得科学成果和实验技术的突破;“微重力对细胞增殖和分化影响研究”项目研究微重力等环境对干细胞增殖分化、生殖细胞分化及骨组织细胞结构功能的影响,成果有望应用于心脏、肝脏疾病的治疗、器官移植、生殖健康,以及预防和治疗骨质变化疾病等方面。

“天宫二号”是中国载人航天工程第二阶段第二步。根据计划,它要“取得真经”,为2020年前后中国建成空间站开展技术验证。

  实现太空“加油”

“取经路”委实不易。其中一项是在轨补加技术验证,要求货运飞船与“天宫二号”建立精确的管路对接,通过压气机将储箱内的高压气体回收,形成压力差,继而把货运飞船携带的推进剂输送给“天宫二号”。这也是未来空间站在宇宙立足的基础。

  天舟一号将与天宫二号将首次实施推进剂在轨补加。为什么天宫一号不需要“太空加油”,天宫二号需要“加油”呢?相比于天宫一号而言,天宫二号进行了大批量的空间应用试验,航天员在轨的时间也长了一倍,但天宫二号的重量却和天宫一号相同,因此就需要给力的天舟一号货运飞船为天宫二号实施“太空加油”。

这项技术被比喻为“太空加油”,比飞机空中加油要难得多。要知道,“天宫一号”目标飞行器与载人飞船空间交会对接,是两个8吨左右重的航天器在茫茫太空中以比子弹还快数倍的速度飞行,完成无缝对接。液体补加技术要求的精度则比之再提高一倍。

  “太空加油”看似简单,却是公认的世界性难题,目前掌握了在轨推进剂补加技术的国家仅有俄罗斯和美国,其中真正应用在轨加注的国家只有俄罗斯。另外欧空局、日本等国家也在这个领域进行着积极的探索,国际竞争非常激烈。因为太空航天器在轨运行期间,需要消耗推进剂来维持轨道和姿态,但航天器发射时所携带的推进剂的量是一定的,推进剂消耗完毕,就意味着航天器寿命的终结,必须通过不断给空间站提供推进剂,维持空间站长期运行。

中国航天科技集团八院设计师们未被“难倒”,采用大量力学、热控等仿真实验和地面验证,交出质量过关、可靠性强的对接机构产品。

  因此中国要建造空间站,必须要掌握这项关键技术。天舟一号作为我国全新设计的货运飞船,拥有两个独立设计的推进剂储箱,不仅为天宫二号携带一箱推进剂,用于自身控制的推进剂也可以进行“转让”,推进剂补加能力约为2吨。在飞行中将多次开展补加推进剂试验,熟练掌握和控制该项技术,为我国空间站的建立提供能源支持。

2016年10月中旬,“天宫二号”先迎两名中国航天员;2017年,再迎“天舟一号”货运飞船。中国人的“上游记”仍是未完待续。

图片 4

  天舟一号与天宫二号实施推进剂在轨补加示意图(图片来源于搜狐网)

  实现全自主超快速交会对接

  交会对接试验相信大家都已不再陌生,早在2011年11月3日凌晨1时35分,天宫一号目标飞行器就已与神舟八号飞船顺利完成我国的首次交会对接。但是,在天舟一号上天前,我国掌握的交会对接技术需要耗时长达两天时间,天舟一号将首次使用自主交会对接技术,可以将以前的两天时间缩短为6个小时,大大减少了过程中的资源消耗,比如轨道资源等。也会进一步提高飞行器在轨飞行的可靠性以及航天员的舒适度,更大程度地保障未来空间站的安全。值得一提的是,自主快速交会对接,需要超远程精确控制能力,可以说,快速交会对接的实现,比针尖对麦芒都更加困难。

图片 5

  天舟一号与天宫二号进行三次对接

  实现主动离轨受控陨落

  在天舟一号圆满完成自己的各项任务后,它在回来的路上还肩负着最后一项神秘使命。我们知道,一般卫星完成使命后,随着推进剂消耗殆尽,卫星失去动力,运行轨道将会慢慢降低,直到落入大气层被烧毁,在这个过程中,会产生一部分轨道碎片(太空垃圾),包括航天器表面脱落的材料,遗漏出来的液体固体等。这些太空垃圾有可能成为未来航天器的杀手,据统计,与大于10厘米的太空垃圾碰撞或可“杀死”航天器。天舟一号在降落的过程中,将全程经由地面飞行控制人员控制,主动离开既定轨道,坠落在预定的安全海域。天舟一号的受控降落,不仅减少了离轨过程中的不确定因素,而且还避免自身成为太空垃圾,可以为打造洁净安全的太空环境尽了自己最后的一份力。

  中国航天事业自1956年创建以来,从无到有,从小到大,从弱到强,经过几代航天人艰苦卓绝的奋斗,我国走出了一条自力更生、自主创新的发展道路。今年的4月24日,中国航天事业发展将迎来61周年的纪念日,同时这也是第二个“中国航天日”。即将出征的“天舟一号”货运飞船是给第二个“中国航天日”最好的献礼。

图片 6

本文由188体育发布于关于科技,转载请注明出处:中中原人民共和国天舟一号货物运输飞船第叁次

关键词: