在广东珠海举行的第十二届中国国际航空航天展览会上,中国空间站天和焦点舱揭开神秘面纱,首次公然亮相。图为展出的空间站焦点舱实物(工艺验证舱)。 记者 梁旭摄

  我国空间站接纳了许多新手艺,例如,大型柔性太阳电池翼、再生式生命保障系统、电推进系统、首尾两头设置相同的大型空间机械臂等,以是使用效益对照高。

  茫茫深空中,中国终于要有一个属于自己的宇宙家园了。4月29日,我国在海南文昌用长征五号B遥二运载火箭乐成将空间站天和焦点舱送入预定轨道,空间站在轨组装制作周全睁开。中国也成为全球第三个自力制作空间站的国家。

  在天和焦点舱发射升空之后,据中国载人航天工程办公室新闻,经监测剖析,5月9日10时24分,长征五号B遥二运载火箭末级残骸已再入大气层,落区位于东经72.47度,北纬2.65度周边海域,绝大部门器件在再入大气层历程中烧蚀销毁。

  除了运载火箭外,我国为了组建自己的空间站还举行过哪些准备?中国的空间站又有哪些特色?为此,科技日报记者专访了天下空间探测手艺首席科学流传专家庞之浩。

  组建之前举行了多项“热身”

  中国空间站的制作举世瞩目,但其着实开启组建事情前,我国就已经完成了许多“热身动作”。

  首先,就是完成载人天地往返运输系统的研制与发射。“就像我们的科研大楼一样,空间站具有体积大、功效强、载人多、性能优等诸多特点,但它自身不能举行天地往返。”庞之浩示意,因此,在制作空间站之前,首先需要完成载人天地往返运输系统的研制。通过我国第一艘载人航天飞船——神舟五号,以及神舟六号的研制与发射,我国乐成掌握了载人天地往返运输手艺。

  其次,是突破了太空行走以及交会对接手艺。2008年9月27日,神舟七号航天员翟志刚乐成完成了我国历史上第一次太空行走,标志着中国成为天下上第三个自力掌握空间出舱手艺的国家。庞之浩示意,太空行走手艺的突破,为完成我国制作空间站所需的出舱、组装、维修等义务奠基了基础。

  空间交会对接是指两个或两个以上的航天器在太空轨道上按预定位置和时间相会后用机械结构连成一个整体。它有四大用途:一是为耐久运行的空间设施提供职员和物资运输服务;二是使两个航天器在太空相互支持;三是在轨组装大型航天器结构;四是举行航天重视构以实现系统优化。我国通过先发射天宫一号,然后陆续发射神舟八号、神舟九号以及神舟十号飞船与之划分对接,逐步掌握了自动交会对接和手控交会对接手艺,这个手艺是实现空间站正常运行的先决条件,“由于若是我们的空间站上去了,无论送人照样送货,都需要通过飞船与空间站交会对接来完成。”庞之浩弥补道,我们也是天下上第三个自力掌握交会对接手艺的国家。

  此外,我国还研制了天宫二号。天宫二号原本是天宫一号的“备胎”,它与天宫一号在结构、尺寸、重量、寿命上险些一样。然则,天宫二号的“心里”与天宫一号有着很大的差异——它可以举行航天员的中期驻留,举行大量的科学实验和手艺试验等,包罗在轨加注燃料。因此,天宫二号肩负着验证空间站相关手艺的主要使命,是中国第一个真正意义上的太空实验室。

  不外,空间站不能能靠载人飞船运送货物,由于在满载3人的时刻,载人飞船每次只能运送300公斤的货物,以是必须依赖真正的货运飞船。为此,我们制作了天舟一号货运飞船,它是目宿天下现役货运飞船中运货能力最强的飞船,其总重量为13.5吨,每次能运送6.5吨的货物,因此,“天舟”的载货比为48%,高居天下首位。

  “我们载人航天领域有句话,叫‘造船是为了建站,建站是为了应用’。”庞之浩说,空间站建好后,将会最先大规模的应用实验,包罗航天医学实验、空间科学研究与应用、航天手艺试验等。

  在第三代空间站基础上“独出机杼”

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  中国空间站以天和焦点舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基础,在三舱航行器依次发射乐成后,将在轨通过交会对接和转位,形成“T”构型组合体,耐久在轨运行。现在空间站的构型主要分为第三代和第四代,中国空间站属于哪一代呢?

  “第三代空间站接纳积木式构型,它是由一个舱段、一个舱段在太空对接而成,也叫组合式空间站。”庞之浩先容道。苏联/俄罗斯制作、发射了天下第一座积木式空间站和平号,其大大增添了航天员的流动空间和空间站的寿命,使舱内航天员不仅能够长时间生涯、事情,而且可以开展多种实验。

  国际空间站为第四代空间站,接纳桁架挂舱式构型, 以上百米的组装式桁架为基础结构,然后将多个舱段和装备安装在桁架上。这种空间站接纳集中式供电,太阳能电池板位于桁架两头,中央对接了一些太空舱。

  我国制作的第一座空间站“天宫”,没有走美苏先制作单舱式,再制作多舱式空间站的老路,而是一上来就制作多舱式空间站,到达天下第三代空间站水平,属“经济适用型”。其特点是:起点高,效益高,手艺新,保障强。

  它虽然也接纳了积木式构型,但又与和平号空间站有一些差异。“我们的两个大太阳能电池板是放在两个实验舱两头,这样就不会由于遮挡而影响电力的行使率,光电转换效率到达了约30%。”庞之浩说。另外,我国空间站接纳了许多新手艺,例如,大型柔性太阳电池翼、再生式生命保障系统、电推进系统、首尾两头设置相同的大型空间机械臂等,以是使用效益对照高。

  据权威专家先容,我国空间站从制作成本和应用效益的角度综合剖析,是相符中国国情和现实需要的理性选择,既不贪大叱责,又规模适度。中国空间站载荷支持效率高,可提供多种尺度接口,有望取得较高的工程应用效益。

  另外,在发射了3个舱后,我国还将发射与“天宫”空间站共轨航行的“巡天”光学舱,这台望远镜的分辨率与美国哈勃太空望远镜相当,但视场角是后者的200多倍。“巡天”光学舱在需要时可与“天宫”空间站主体对接,开展推进剂补加、装备维护和载荷装备升级等流动。

  我国空间站也可以凭证需要进一步扩展,由T字构型扩展成干字构型。

  各国掀起空间站制作热潮

  探月热的余温还未散去,中国空间站的制作似乎又开启了全球空间站的制作热潮。今年,俄罗斯也有一个空间站的焦点舱段将要发射——其26年前就最先打造的“科学号”多功效焦点实验舱。据俄媒体报道,“科学号”多功效焦点实验舱设计于7月15日在位于哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射中央发射升空。

  庞之浩示意,俄罗斯已决议在2024年国际空间站合约到期退却出国际空间站,并设计在未来以“科学号”为焦点制作自己的空间站或与中国互助。

  美国则是想要与其他国家在月球轨道上制作空间站。“制作月球轨道空间站也算是一个创新,航天员可以先飞到月球轨道空间站,在空间站举行生涯、事情。需要登月的话,就坐飞船下降到月球外面,完成研究事情后,再飞回月球轨道空间站。”庞之浩说,除此之外,未来航天员也可以从月球轨道空间站飞到周围的小行星,甚至是火星举行探测。

  猛烈的空间站“竞赛”,各国各显其能。实在,我们这些看“热闹”的吃瓜群众,也有可能享受到空间站制作所带来的福利。庞之浩示意,未来的空间站内或将制作纯商业化的“太空旅馆”,有两种差其余打造方式。一种是与空间站组织基本一致,然则没有其他科研装备,内部根据旅游旅店的方式举行装修,游客可以在其中举行天文观察和对地观察,“近水楼台”享受星空和失重的感受等。

  另有一种是充气式太空旅馆,即先把充气舱送到运行轨道上,再以充气的方式使其体积扩大至原体积的4倍。与传统太空舱相比,充气式太空旅馆将由若干个可充气膨胀的软壳太空舱组装而成,这种太空舱有3个优势:一是发射成本较低;二是栖身空间宽大;三是接纳新的多层结构外壳设计和使用新质料,充气的软壳外面有一定弹性,比起传统含铝质料的航天器外壳,能为栖身者提供更好的空间防护,可以抵御太空垃圾、宇宙粒子等的撞击,并为其内核提供珍爱。

  从载人天地运载系统,到太空行走、交会对接、货运飞船,再到空间站自主制作、产物所有国产化、要害焦点元器件自主可控,我国载人航天事业不停缔造历史。天和焦点舱的发射乐成仅仅是中国空间站义务迈出的第一步,探索众多太空永无止境,未来每小我私人的太空梦,或许就从这第一步最先,逐渐走进现实。

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