23噸全球第一!中國(guó)“問(wèn)天”艙深度揭秘:這5點(diǎn)無(wú)敵
7月25日3時(shí)13分,“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙成功對(duì)接于天和核心艙前向端口,整個(gè)交會(huì)對(duì)接過(guò)程歷時(shí)約13小時(shí)。這是我國(guó)兩個(gè)20噸級(jí)航天器首次在軌實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接。
7月25日10時(shí)03分,神舟十四號(hào)航天員乘組順利進(jìn)入問(wèn)天艙。這是中國(guó)航天員首次在軌進(jìn)入科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙。
后續(xù),將按計(jì)劃開(kāi)展組合體姿態(tài)融合控制、小機(jī)械臂爬行和大小臂組合測(cè)試等在軌工作,并利用問(wèn)天艙氣閘艙和小機(jī)械臂進(jìn)行航天員出艙活動(dòng)。
問(wèn)天艙到底有多牛?中國(guó)空間技術(shù)研究院特意撰文,全面講解了問(wèn)天艙的獨(dú)門(mén)絕技。
一、氣宇不凡的“王者段位”
作為中國(guó)空間站首個(gè)實(shí)驗(yàn)艙,問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙艙體總長(zhǎng)17.9米,直徑4.2米,發(fā)射重量達(dá)23噸,堪比一節(jié)地鐵車廂,是全世界現(xiàn)役在軌最重的單艙主動(dòng)飛行器。
它由工作艙、氣閘艙及資源艙三部分組成。工作艙是迄今我國(guó)最大、世界第二大單密封艙體。
艙內(nèi)設(shè)3個(gè)睡眠區(qū)、1個(gè)衛(wèi)生區(qū),支持空間站內(nèi)共6人“滿客”運(yùn)行。
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙是集平臺(tái)功能與實(shí)驗(yàn)載荷功能于一體的“全能型”選手。為降低系統(tǒng)復(fù)雜性和在軌風(fēng)險(xiǎn),相應(yīng)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)系統(tǒng)功能創(chuàng)新。
它具備空間站組合體統(tǒng)一管理和控制能力,同時(shí)可作為天和核心艙的備份,對(duì)空間站進(jìn)行管理,可以完全覆蓋空間站組合體工作要求。
支持航天員長(zhǎng)期在軌駐留,并提供專用氣閘艙和應(yīng)急避難場(chǎng)所,保證航天員安全,使空間站的在軌運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)更加可控,在軌長(zhǎng)壽命運(yùn)行更加可靠。
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙能源管理系統(tǒng)十分強(qiáng)大,自帶高性能“發(fā)電機(jī)”與“配電器”。
它配置了比核心艙更大的柔性太陽(yáng)帆板,每天平均發(fā)電量超過(guò)430度,能夠?yàn)榭臻g站運(yùn)行提供充足能源。
空間站在軌建造完成后,核心艙的一個(gè)太陽(yáng)帆板將轉(zhuǎn)移至問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙資源艙尾部,成為名副其實(shí)的“主發(fā)電站”。
屆時(shí),問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的3條能源母線將發(fā)揮更大的作用,為組合體源源不斷地供電送能。
四、擁有別具一格的“更衣間”
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的氣閘艙采用了“外方內(nèi)圓”的設(shè)計(jì)。
外部看上去像方形的外殼,是艙外暴露實(shí)驗(yàn)平臺(tái),配置了22個(gè)標(biāo)準(zhǔn)載荷接口,其中一部分還配備了流體回路溫度控制。
內(nèi)部圓柱狀的部分是航天員開(kāi)展出艙活動(dòng)時(shí)的“更衣間”,也就是出艙氣閘,航天員可以在這里換上航天服,進(jìn)行艙外作業(yè)。
與核心艙節(jié)點(diǎn)艙相比,氣閘艙的空間更大,航天員在這里進(jìn)行出艙準(zhǔn)備和艙外返回時(shí),可以更舒展、更從容,未來(lái)它將成為整個(gè)空間站系統(tǒng)的主要出艙通道。
此外,出艙氣閘還有一個(gè)直徑達(dá)1米的大門(mén),使航天員不但進(jìn)出方便,而且還能攜帶大個(gè)頭的設(shè)備出艙工作,艙外工作能力大大提升。
五、擁有功能齊全的“資源包”
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙是空間站系統(tǒng)中艙外活動(dòng)部件最多的艙體,大量的艙外設(shè)施設(shè)備更好地保障了出艙活動(dòng),也為更精細(xì)的艙外操作提供了支持。
艙外攜帶一套5米長(zhǎng)、7自由度的小機(jī)械臂,小巧又精度高,方便抓取中小型設(shè)備,開(kāi)展更精細(xì)的操作。
小臂還能與核心艙大臂級(jí)聯(lián)成15米長(zhǎng)的組合臂,能夠自由爬行于空間站三艙組合體之間,開(kāi)展范圍更廣的艙外作業(yè)。
未來(lái),在空間站搭載的科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷,可以通過(guò)機(jī)械臂精準(zhǔn)“投送”到對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)載荷接口位置,“即插即用”,不再需要航天員出艙進(jìn)行操作。
同時(shí),艙外還設(shè)置了2臺(tái)云臺(tái)燈、4臺(tái)高清攝像機(jī),能實(shí)現(xiàn)一邊打光追光、一邊拍攝錄制,使地面測(cè)控人員對(duì)航天員出艙活動(dòng)的一舉一動(dòng)都一目了然。
它們還能在太空中拍攝許多“壁紙大片”“唯美視頻”,將美輪美奐的地球和外太空呈現(xiàn)在世人面前。