中秋夜飞天 天宫二号实验室将实现航天员30天驻留

中秋夜飞天 天宫二号实验室将实现航天员30天驻留

中秋夜飞天 天宫二号实验室将实现航天员30天驻留

  天宫二号空间实验室发射升空。新华社发

  中秋月,耀乾坤。

  中国酒泉,昨夜无眠。团圆与飞天,两个在龙的传人心灵深处流淌千年的梦想在这里交汇。

  9月15日22时04分,搭载着天宫二号空间实验室的长征二号F T2运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约575秒后,天宫二号与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。

  数十天后,两名航天员将搭乘神舟十一号飞船与天宫二号对接,进入星辰大海中属于中国人的“太空之家”,在这里工作和生活30天。这将是迄今我国载人飞行时间最长的任务。

  天宫二号到底有多牛

  “为了给嫦娥送个月饼也是拼了!”昨晚中秋夜,天宫二号一飞冲天,开始为期2年的太空旅程,这也让不少网友感到兴奋。当然,天宫二号不是送月饼的,它承载着重大使命。已经遨游太空5年的天宫一号(微博)超额完成任务,将在明年下半年陨落。与天宫一号相比,天宫二号有哪些不同?又做出了怎样的改进?研制单位中国航天科技集团的有关负责人给出了答案。

  将实现航天员30天中期驻留

  天宫二号空间实验室是在天宫一号目标飞行器基础上研制的航天器,外形相同,却承担着不同的任务。天宫一号作为目标飞行器,主要是和载人飞船配合完成空间交会对接试验任务;在此基础上研制的天宫二号是我国首个具备补加功能的载人航天科学实验空间实验室,将首次实现航天员30天中期驻留、首次应用推进剂补加技术、提前验证空间站技术并开展大量载荷科学和应用试验。

  天宫二号搭载了全新配套的空间应用系统载荷设备,无论配套设备数量还是安装复杂度均创造了历次载人航天器任务之最。所以,天宫二号资源舱虽然和天宫一号资源舱是“孪生兄弟”,内涵却有所不同。

  推进剂在轨补加技术,作为空间站工程四大关键技术攻关项目之一,是为空间站提供燃料,确保我国空间站长寿命运行的最基本保障。应用推进剂补加技术就是此次任务的重要技术创新点,货运飞船将通过空间实验室新增的推进剂补加系统实现这一功能,为未来航天员在空间站中长期驻留提供保障。为此,在空间交会对接机构上,特别增加了液路浮动断接器及补加管路的安装接口,并在资源舱增加了补加推进剂管路,以实现增压气体和推进剂在补加系统中的流动。

  明年我国首艘货运飞船天舟一号将发射升空,“太空加油”技术的正式应用将为我国空间站建设提供和补充源源不断的动力能源。

  资源舱见缝插针装150台设备

  天宫二号采用实验舱和资源舱两舱构型,中国载人航天工程货运飞船系统副总师查学雷说,“实验舱大家比较熟悉,出现在电视画面中航天员太空驻留的部分便是,相对而言,资源舱是不为人知的幕后英雄”。

  顾名思义,资源舱是整器能源的缔造者,身高3米多,腰围接近3米,是个上下一般粗的大家伙,个头比实验舱矮,但为天宫二号提供所有的动能和电能,航天员维持生命的氧气也储存在这里。为了适应任务的变化,资源舱进行了多项改进设计。

  “改进研制并没有想象的那么容易,需设计师、工艺师、总装、吊装、电装、精测、检验各工种密切配合。”资源舱机械总体主任设计师欧阳文说,“打个比方,就像装修毛坯房和改装二手房,改装的麻烦更多,况且天宫二号还是局部改装,实现新功能的同时不能影响原有功能”。

  天宫二号资源舱总装设备近150台/套,空间应用系统载荷设备数量比天宫一号增加数台/套,在不影响原有设备安装状态前提下,只能见缝插针,既要保证设备装得下,又要保证同一套系统内设备间电缆等长。

  蓝牙通信实现天地对话一线牵

  与地面通信通话,与飞船彼此联系,天宫二号不但装上了蓝牙设备,还装上了“眼睛”和“耳朵”,天地一线牵变成了一件轻松事。

  测控与通信子系统中的图像、话音设备,为神舟十一号飞船、天宫二号空间实验室装上了“眼睛”和“耳朵”,天宫二号设备的2台舱内摄像机和2台舱外摄像机,使我们能够在地球上看到航天器内外的实时影像,双向图像编解码设备在保证了图像质量的前提下大大节约了天地通信带宽,采用高保真编码体制的话音设备能够与航天员进行实时通话,就算播放高质量的音乐也不在话下。

  空空通信设备,在天宫二号、神舟十一号之间架设起无形的通信之桥,实现了两个飞行器间的信息互通、指令共享,保证了交会对接的成功进行。

  天宫二号还搭载了无线话音设备。2013年,神舟十号航天员王亚平正是全程通过无线话音设备与地面课堂师生互动交流。这个系统采用蓝牙通信技术,在点对点传播的基础上实现了航天员间无线通话及航天员与地面的通话,并可同时使用无线语音设备进行话音通信,解决了航天员在语音通信中无法在空间实验室内任意活动,以及在飞船停靠期间,航天员在轨道舱无法与地面通话等问题,大大提高了航天员在轨工作的方便性。此次在天宫二号上将继续使用该设备。

  金牌火箭“长二F”

  装上导航仪

  承担天宫二号及后续神舟十一号发射任务的运载火箭是有着功勋火箭、金牌火箭之誉的长征二号F T2运载火箭,已经拥有11次发射100%成功的骄人发射纪录。

  我们在地球上的座驾由驾驶员来操作控制,天宫二号的“座驾”长征二号F T2运载火箭则由箭载计算机来统领全局。箭载计算机被称为火箭的“大脑”。火箭从地球到达预定目的地,中间要经过大约十分钟的飞行,路程四五百公里,它的“大脑”中装着技术人员提前为它设计好的飞行路线。但是在飞行过程中,火箭会受到各种不可控因素的干扰,不可能始终保持在理想轨迹上。是否跑偏了,偏离了多少,都需要专门的仪表准确感知并及时报告,完成这个任务的设备叫做导航仪。

  长征二号F T2运载火箭的导航采用的是惯性技术,具体的敏感器件叫做“惯性测量组合”,简称“惯组”。惯组被比喻为火箭的“眼睛”,为火箭时刻紧盯着当前走到哪儿了,其次,它的精密复杂程度和随之带来的脆弱性也像极了人的眼睛。

  北京晨报记者 韩娜

  天宫二号和天宫一号有啥区别?

  ●为了应用推进剂补加技术,增加推进剂补加系统

  ●为了实现航天员30天驻留,改进和提升了驻留能力及居住环境

  ●为了验证空间站相关技术,搭建了在轨维修试验系统,验证在轨维修技术

  ●为了开展空间试验,装载了量子光机、冷原子钟、伽玛暴偏振探测器、伴随卫星等14项51台载荷设备

  细数天宫二号的N个“首次”

  ●首次在393千米轨道自主飞行和交会对接

  ●首次进行推进剂在轨补加任务

  ●首次与载人飞船和货运飞船两种飞行器交会对接和组合体控制

  ●首次在一艘载人飞船支持下实现2人30天中期驻留任务

  ●首次开展人机协同的太空维修技术验证

  ●首次开展大量国际先进的在轨试验

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[责任编辑:corazheng]

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