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黑科技丨3分钟看懂天舟1号和天宫2号对接那些事

2019-05-08 12:05 来源:未知
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9月12日23时58分,天舟一号货运飞船顺利完成了与天宫二号空间实验室的自主快速交会对接试验。虽然这一消息被骗过2017发布会和部分娱乐新闻盖过,但是难掩其在社会上的重大影响力。然而,天舟一号是什么?为什么要和天宫二号进行对接?黄河连线特整理了以下几个问答:

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1.天舟一号、天宫二号分别是干嘛的?为什么要对接?

天舟一号是一款货运飞船,也是中国首个货运飞船。天舟一号可以看成是一个“快递小哥”,主要给天宫二号运输东西。2017年4月20日19时41分,搭载天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭,在文昌航天发射场点火发射升空。

天舟一号的功能主要是与天宫二号空间实验室交会对接、实施推进剂在轨补加、开展空间科学实验和技术试验等。其物资运输能力约6.5吨,推进剂补加能力约为2吨。此外,天舟一号还搭载了非牛顿引力实验等10余项应用载荷, 共40台设备,要进行13项太空试验。

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天宫二号,即天宫二号空间实验室,是继天宫一号后中国自主研发的第二个空间实验室,也是中国第一个真正意义上的空间实验室,将用于进一步验证空间交会对接技术及进行一系列空间试验,于2016年9月15日22时04分09秒在酒泉卫星发射中心发射成功。

其主要任务是开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验,还将开展航天人员中期驻留、在轨维修技术试验、推进剂在轨补加等高大上的任务,为建造空间站打好前战,积累关键技术。在此期间,航天人员需要一些事物或者飞船需要能量补给的,天舟一号就为天宫2号送过去,送的时候自然需要对接。

2.对接后有什么意义?

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天舟一号还在飞行中还要开展快速交会对接试验,整个过程仅用4到6圈就能完成,此技术成熟后可用于载人飞船对接。也就是跟天宫二号进行过对接。在天舟一号之前,我国掌握的交会对接技术需要耗时两天左右时间,快速交会对接将时间控制在6个小时左右。掌握该项技术,有利于提高飞行器在轨飞行的可靠性,提高航天员舒适性,进一步减轻地面跟踪、测控工作的强度和难度。另外,对于未来空间站来说,一旦遇到突发事件可以快速处理,提高了应急能力,为未来空间站提供了安全保障。

天舟一号货运飞船首次采用了以天基测控体制为主的设计原则。简单来说,就是将原本在地面或海上的测量系统“搬”到了天上,打破了在地面或海上的地域限制,实现了对航天器在轨飞行的关键事件的全程跟踪,以确保对在轨异常的及时监测处置。这项测控应用有效降低了人力、物力、财力等成本,为未来与空间站通讯联络铺平了道路。

3.什么时候对接的?

2017年9月12日23时58分,天舟一号货运飞船顺利完成了与天宫二号空间实验室的自主快速交会对接试验,整个过程历时约6.5小时。后续“天舟一号”还将视情开展第三次、也是离轨前最后一次推进剂在轨补加试验。

4.过程是怎样进行的?

12日17时24分,地面判发指令,控制天舟一号转入自主快速交会对接模式,分远距离自主导引和近距离自主控制两个阶段实施。在远距离自主导引段,天舟一号自主导引至远距离导引终点;在近距离自主控制段,天舟一号在天宫二号的配合下,利用交会对接相关导航设备,完成与天宫二号交会。之后,天舟一号与天宫二号对接机构接触,完成对接试验。

5.天宫二号和天宫一号什么关系?

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中国航天科技集团公司第五研究院“天宫二号”总设计师朱枞鹏说,“天宫二号”空间实验室,是在“天宫一号”目标飞行器的基础上研制的航天器,外形完全相同,但却将承担不同任务。从“天宫二号”任务开始,我国载人航天工程就进入空间应用发展阶段。相关人员介绍称:“就像过去是在修房子,房子修好后,就需要来用这个房子。”

6.天宫二号上的人如何解决衣食住行的问题?是否有娱乐设置?

航天员睡觉的时候用外部绣有祥云图案的睡袋。睡袋的材料采用了特殊材料,具有抗阻燃、防静电、松紧可调、重量轻等特点。此外,天宫二号还为航天员准备了保暖内衣、保暖裤、运动服、运动袜等。考虑到太空工作的特殊需求,这些衣服有的装有电缆,有的口袋用于放置辐射测试仪等。

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天宫二号为航天员准备了可以长时间储藏的饮用水和氧气。并且,饮用水里面添加了负离子,让航天员可以喝到更纯净的水。此外,还有神舟十一号飞船搭载的新鲜事物。

航天员住的地方温度控制在19到23度,湿度为50%左右。氧气浓度与地面一致。同时,对舱内的有害气体、微生物进行过滤、清除,保证舱内空气清新。另外,还有为航天员准备了大小便收集袋,收集袋采用负压技术,能够避免异味散出。

“天宫二号”安装了太空锻炼器材,包括特殊的跑步机用于全身锻炼;健身自行车用于锻炼下肢肌肉、以及拉力器用于锻炼肩部和背部肌肉。值得一提的是,为了解决在失重状态下如何跑步的问题,设计人员在跑步机上配备了一根有弹性的橡皮带,当航天员站在跑步机上时,把橡皮带背着肩上,可以防止人在运动过程中漂浮起来,腿部也会感到力量。

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