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廣寒宫嫦娥

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天宫一号整装待发 交会对接最怕“追尾”(图)  

2011-09-05 10:28:06|  分类: 我见我说 |  标签: |举报 |字号 订阅

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天宫一号整装待发 交会对接最怕“追尾”(图)
2011年09月05日02:56北京晨报[微博]韩娜我要评论(81)
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天宫一号整装待发 交会对接最怕“追尾”(图)

发射、追踪、交会、对接示意图(点击图片可查看大图

天宫一号整装待发 肩负空间交会对接重任

天宫神八 一吻定江山

这些天,“天宫一号”一直撩动着大家的神经。因为按照既定计划,“天宫一号”很快就要升空了。在“天宫一号”之后,神舟八号也将飞赴太空,与“天宫一号”交会对接。有关专家表示,如果首次交会对接成功,将意味着我国成为继美国、俄罗斯后,第三个独立掌握航天交会对接技术的国家。因此,天宫与神八这次太空中的亲密接触,不仅为我国建立空间站打下基础,也奠定了中国载人航天技术在世界上的一席之地,可谓“一吻定江山”。

浩瀚无垠的苍穹,正在静静等待“天宫一号”、等待着意味非凡的深情一吻……

揭秘

地上一日天上16昼夜

“天宫一号”目标飞行器,顾名思义,就是那个在太空被追逐的目标,先行出发后遨游于太空,等待着它的伙伴神舟飞船与之亲密接触。


天宫一号受实践11号04星发射失利影响推迟天宫一号受实践11号04星发射失利影响推迟

“天宫”,这是一个具有浓郁中国特色、寄托了华人无限憧憬的名字。实际上,“天宫一号”本身是一个空间实验站的雏形,重8吨,人们都很熟悉的国际空间站重达450吨,因而这个8吨重的庞然大物到了太空中,可能要算是“小老弟”了。

不过,国际空间站的大吨位是由13个舱组成的,而我国的“天宫一号”是两舱“相伴”。对于“天宫一号”的模样,人们已经并不陌生了,其模型从2009年的央视春晚第一次公开亮相后,其后更是在大型科技展览上与公众见面。它的主体为短粗的圆柱体,直径比神舟飞船更大,前后各有一个对接口。两舱分别为实验舱和资源舱,实验舱由密封的前锥段、柱段和后锥段组成,实验舱前端安装一个对接机构,以及交会对接测量和通信设备,用于支持与飞船实现交会对接。资源舱为轨道机动提供动力,为飞行提供能源。

“天宫一号”的设计寿命是两年,要想维持生存,它的粮食——能源供给至关重要。近日,负责天宫一号电源供应的上海研发团队透露了其中的一些秘密。“地上一天,天上一年”这种说法对天宫一号来说可能有些夸张,因为在太空中的它,每24个小时有着16个昼夜。大约每昼30分钟,每夜60分钟。30分钟面对太阳的时间,就是天宫一号太阳能帆板发电的时间。

在公开亮相的天宫一号模型中大家都会注意到,它有一对翅膀,太阳能帆板就附着在翅膀上,天宫一号会始终跟着太阳转,角度保持在50至60度左右,这样就保证了有足够的日照可以“充电”。帆板发电时,一部分电量直接供给天宫一号,一部分电量则储存在镍氢电池里,供黑夜时使用。

交会对接最怕“追尾”

航天专家、《国际太空》杂志执行主编庞之浩指出,“交会对接”是举世公认的航天技术瓶颈,在国外载人航天活动早期,航天器在空间交会对接过程中就曾失败。在太空中的空间实验室和飞船都是高速运行的,时速达到28000公里以上,在对接过程中,如果计算不准,就可能发生飞船相撞事故。去年俄罗斯飞船在与国际空间站交会对接时,就没有第一次成功,而是在经历了一次失败后,第二次完成了任务。庞之浩介绍说,“交会对接”中最令人挠头的就是“追尾”了。在有人控制的情况下,一般发生重大追尾事故的概率要低,而在没有航天员的情况下,就要靠地面引导和自动控制了。

在过了交会对接这一关后,空间站还会面临其他危险。庞之浩说,在空间站的运行过程中,最大的威胁将来自空间碎片,其次是空间站本身是否运行正常,另外,太阳活动等太空天气也将影响空间站的运动。国际空间站都有作为救生舱的飞船长期停留,以备航天员逃生。

航天员在太空中面临的考验也不少,晕头转向、噪声、失重超重等等,还有可能被食物、粪便呛到,怎么刮胡子等等。“国际空间站就曾闹过粮荒,后来解释说前一批航天员太能吃,后续的供粮却没有跟上。”

神舟三姐妹相继会天宫

据了解,我国在发射“天宫一号”后两年内,将相继发射神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船,分别与“天宫一号”完成空间交会对接。如果天宫一号发射成功,将标志着我国已经拥有建设初步空间站,即短期无人照料的空间站的能力。2015年前,再陆续发射“天宫二号”、“天宫三号”两个空间实验室。按照规划,我国真正意义上的载人空间站将在2020年前后建成。

中国工程院院士、原“神舟”号飞船总设计师戚发轫曾透露,在中国的载人航天“三步走”计划中,我国最终要建设的是一个基本型空间站,它的规模不会超过国际空间站。基本型空间站大致包括一个核心舱、一架货运飞船、一架载人飞船和两个用于实验等功能的其他舱,总重量在100吨以下。其中的核心舱需长期有人驻守,能与各种实验舱、载人飞船和货运飞船对接。具备了20吨以上运载能力的火箭,才有资格发射核心舱。

为此,我国在海南文昌新建继酒泉、太原、西昌之后的第四个航天发射场,主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。

新型飞船可容3人搭乘

庞之浩介绍说,由于空间站并不能往返天地,因而为空间站送人运货的重任就落在了航天飞机或者飞船的身上,神舟飞船就是我国自行研制的第一种新型太空载人工具。

戚发轫表示,“神舟”系列飞船从“神舟”八号开始有了许多技术改进,成为一种崭新的天地往返飞行器。其中,交会对接功能是其最主要的特色,航天员可以根据电视图像操纵飞船,使其紧跟目标飞行器。

据有关人士透露,神舟八号飞船除了担负着突破空间交会对接技术的使命外,还要实现载人运输飞船定型,之后不再做大的改动,进入批量生产阶段。定型后的神舟飞船外形结构与目前基本一致,内部装修更加舒适和人性化,将成为我国空间站至地球的天地往返运输工具,也能为其他国家提供人员和货物的天地运输服务。

据介绍,定型后的神舟飞船可靠性、安全性更高,能够运输3人飞行7天,具备与空间站交会对接的能力。国产化水平高,能够批量生产,短时间高密度发射。仅仅发射8艘飞船就能生产制造成熟的天地往返运输器,这在世界航天史上是史无前例的。

“N+1”交会对接史无前例

据庞之浩介绍,目前为止只有美国和俄罗斯掌握完整的交会对接技术。1966年3月16日,美国双子星座8号飞船与由阿金纳火箭末级改装的对接目标实现了世界上首次交会对接。1967年10月,苏联宇宙188号飞船与宇宙186号飞船实现了世界上首次无人自动交会对接。1969年7月,美国阿波罗登月舱与指令服务舱实现了首次月球轨道人控交会对接。

据有关专家介绍,我国的“天宫一号”将先后完成与神舟八号、神舟九号、神舟十号的太空对接,而这种在太空中的“N+1”式交会对接是我国的首创,在其他国家交会对接的历史上还没有出现过这种模式。

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