看天下

 

揭秘天宫二号的“太空黑科技”
2016-09-20 14:08:00  

Cgqg2FfgipOAV2laAABn_-T3o1U273.jpg

915224分,中秋节的夜晚,我国第一个完全意义上的空间实行室天宫二号,乐成飞向太空。在接上去的一个月,它将在太空中等候神舟十一号的到来,两者完成交会对接,为航天员组建“太空之家”。

届时,航天员将在这里事情和生存30天,这也将成为我国迄今载人飞行工夫最长的一次。2013年,我国3名航天员已经在天宫一号停顿15天,验证了“短期”在轨驻留。而这一次,航天员将在天宫停顿比之前长一倍的工夫,以验证“中期”的在轨驻留。

这并非易事。怎样包管航天员在30天的失重情况里有一个精良的生存、事情形态?中国青年报·中青在线记者采访了天宫二号总研制单元——航天科技团体第五研讨院(以下称五院)的相干专家。

平装修:动感单车、私密通话设置装备摆设俱全

五院天宫二号总设计师朱枞鹏报告记者,与天宫一号的“简朴装修”差别,由天宫二号和神舟十一号所构成的“太空之家”是“平装修”。“精”到什么水平,连外部装饰质料、生存帮助办法、照明设置装备摆设、氛围情况等细节,都能用“迷信设计”来描述。

要是把天宫二号和神舟十一号的对接组合体,比作“太空之家”的话,那么天宫二号便是这个家的“大开间”。朱枞鹏说,在天宫与神舟的组合体中分别了事情、生存、实验、就寝、娱乐、渣滓寄存等地区。

在天宫二号,航天员事情和生存的空间约莫有15立方米。占地较大的是供航天员熬炼身材用的“跑台”,以及事情用的“多功效平台”,朱枞鹏说,这两者接纳了折叠方法举行收纳,以最大水平节流空间。

在阔别地球393公里的冷寂太空,实行长达30天的飞行使命,不但是对我国空间保证本领的严厉挑衅,也是对航天员生理和精力的双重磨练。这就要求在天宫二号这个大开间里,康健、娱乐的办法一个也不克不及“落下”。

好比,天宫二号所预备的跑步机、“动感单车”。五院天宫二号空间实行室飞船工程师张雅彬先容,航天员恒久生存在有重力的空中情况里,一旦进入失重情况,身材会产生种种变革,孕育发生诸多不顺应,这些变革被称为失重生理效应。为保证航天员的生理康健,健身东西非常须要。

另有,为航天员量身定制的“健身神器”——骨丧失反抗仪,也叫“反抗骨质疏松的仪器”。张雅彬说,这是包管在太空飞行中的航天员身材康健的紧张仪器,它经过敲打人体小腿部位相应穴位,安慰骨骼、改进血液循环,保证骨骼康健。

面临在轨30天的挑衅,为了让航天员生存有张有弛,设计师们还在天地通话、视频、电子邮件方面巧花心思。

张雅彬说,借助天地链路,经过空中数据转换,航天员在轨时可以与空中完成视频互动,还能在轨威彩娱乐电子书或期刊。天宫二号还支持空中转播电视旧事、角逐等及时音频、视频信号,并装备了音响设置装备摆设。

值得一提的是,在天宫二号的就寝区里,设计师们还专门增长了“云插座”,可供航天员与家人举行私密通话。

“‘统统为载人、尽力保乐成’是我们的事情理念,更是我们的理论标尺”,五院院长张洪太说,在天宫二号和神舟十一号设计研制历程中,五院力图为航天员打造“五星太空之家”,让航天员在迢遥的深空领会到“家”的舒心和暖和,可以或许更为宁静、高效、愉悦地投身各项飞行实验使命中。

高智能:“神器”武装“太空之家”

究竟上,天宫二号最后只是天宫一号的备份产物,在天宫一号发射时,天宫二号曾经设计研制出来了,但随着天宫一号使命的圆满乐成,天宫二号被付与了展开航天员中期驻留、在轨维修技能实验等新任务。

朱枞鹏说,科研职员为此对天宫二号举行了片面的改装和晋级,不但办理了天宫一号在轨运转历程中袒露出的产物设计瑕疵,更极尽所能、集智攻关用各种“神器”武装“太空之家”,在很大水平上提拔了它的功能和智能化水平。

以“太空之家”的“大脑”为例,便是一个高智能化的产品。这个控制盘算机体系和自主研发的spaceOS2操纵体系,可自主地举行航天器飞行轨道、姿势调解、运转形态的智能化诊断,以及遥测下传、空中遥控指令的实行。

值得一提的是,这一体系可以完成“同心专心多用”,能同时办理运转几十个使命,并具有着从三台互为备份的盘算机中发明错误、下达准确指令的“三机容错”功效。朱枞鹏说,这真正意义上完成了多台盘算机在妨碍时的无缝切换,为航天员在太空的事情生存提供了无力的生命保证。

乐音,是航天员在空间情况中可否放心事情的一大影响要素,但是,事情舱内一些设置装备摆设必要昼夜不绝地事情,会收回种种噪声,这对航天员来说可谓一种“折磨”。

五院天宫二号空间实行室飞船工程师尚明友说,为最大限制地加重噪声对航天员的影响,该院订定出严酷的生存区和仪器区噪声控制目标,并接纳设置装备摆设分区安置、增设吸能安装、优化消声安装等要领,把航天员事情区和生存区的乐音控制在了50分贝这一相宜的水平。

尚明友还提到,为了制止夜间天宫二号飞行收支测控区时的语音转达影响航天员就寝,科研职员还特地增长了“克制功效”——航天员可以凭据必要自行决议能否屏蔽测控区的语音转达。

在太空,航天员处于失重形态,举措时,每每都必要借助践踏外部布局的反作用力,但在天宫一号期间,航天员践踏时,总有一种脚下软质内饰“一踩一个坑”的未便。

一种轻量化的硬件质料办理了这一题目。尚明友还报告记者,科研职员在天宫二号的多个地区,增长不少硬质扶手,并引入了驻留腰带、头戴式无线蓝牙耳麦等设计来束缚航天员的双手。

体恤入微:最舒服的温度和颜色

人体最舒服的体表温度是23℃,绝对湿度在50%相近。朱枞鹏报告记者,天宫二号所携带的热控体系,便可将密封舱的氛围温度控制在2224℃,绝对湿度控制在45%~55%这一人体最舒服的情况。

究竟上,怎样永劫间提供得当人生存的情况,怎样永劫间提供舒服的温度、颜色等“体恤入微”的情况设计,都将在天宫二号使命中失掉验证,为航天员恒久在轨驻留提供了无力保证。

载人航天器热控与卫星热控的最大区别就在于,载人航天器热控分体系既要包管仪器设置装备摆设和布局的温度,还要为航天员提供舒服的温湿度情况。

犹如我们熟知的家用空调一样,天宫二号的热控体系也能在酷热湿润的炎天,为室内送来凉风,并撤除氛围中的湿气,在冰冷枯燥的冬天,为室内带来热风,并加湿枯燥的氛围,让室内温湿度一直连结在人体最舒服的范畴内。

不外,这个“天宫牌”的空调,也不完全同等于家用空调。家用空调一样平常要完成20平方米房间的制冷,空调的功率约1200W。不外在外太空,电资源黑白常名贵的,根据五院总体部专家的说法,在太空利用1200W功率的工具显得过于朴素。

因而,“天宫牌”的空调不再必要利用紧缩机,而是间接使用外太空的冷配景,以及单相流体回路的热量网络和通报功效,将密封舱内的仪器设置装备摆设产热、化学产热和航天员产热合计几千瓦的热量,经过辐射器排散到外太空。这使得其整个空调体系的功率仅有220W左右。

另一个称得上“体恤入微”的设计要属颜色了。

科研职员为天宫二号漆上了差别的颜色,附近的墙面挑选了豁亮的米白色,底部挑选了深灰色,事情台等面板接纳了天蓝色。尚明友说,这一多条理的颜色分别,无望带给航天员一种清新的觉得。

值得一提的是,这种漆可纷歧般,是特质的“航天漆”,其主要技能目标便是“环保”,不克不及含有任何有毒无害身分。终究,在太空情况中,没有了重力、气压的约束,物质的挥发速率是在空中上的数倍。朱枞鹏说,一旦密闭的舱体内利用的涂料含有有毒物质,那将间接危害到航天员的康健。

他还吐露,为保证航天员在太空的氛围质量,五院的科研职员专门研制了环控检测安装,它可以同时完成“太空之家”内二氧化碳、乙醛等20多种气体及无害微生物的浓度监测,一旦无害物质含量凌驾预警值时,就会立刻报警并指示航天员根据预定要领举行处置惩罚,以包管航天员的生命宁静。

(泉源:中国青年报)

参加珍藏夹】【打印】【封闭】【检察批评
 
我来说两句
匿名 用户名: 暗码: 验证码:  

团中间中国少年儿童旧事出书总社 京ICP备09032992号
CHINA CHILDREN'S PRESS&PUBLICATION GROUP 声明:本网站内容未经受权不得转载或创建镜像