中国首个空间站天和核心舱 4 月 29 日发射成功,对中国航天有哪些重要意义?

中国空间站天和核心舱发射成功
2021年4月29日11

23分15秒618毫秒,中国空间站天和核心舱由长征五号B运载火箭托举,成功发射入轨至预定轨道,揭开了中国空间站建设的大幕。随着天和核心舱与火箭成功分离,进入预定轨道,之后太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常,发射任务取得圆满成功,标志着中国空间站在轨组装建造全面展开。
据媒体报道,空间站天和核心舱将于4月29

发射,此次发射任务将在海南文昌发射场进行,核心舱将搭载长征五号B遥二运载升空。目前核心舱发射已经进入倒计时阶段,这也意味着,我国空间站建设序幕即将拉开,这将是中国载人航天又一个里程碑时刻。
成了成了!!
一句话:载人航天常态化晨曦初现
刚刚,“长征五号B遥二”运载火箭经历了8分多钟的飞行,成功托举天和核心舱进入预定轨道,我国空间站建设的大幕正徐徐拉开。
光阴飞逝,时光荏苒,如今的“长征五号”系列运载火箭已经连续成功飞行5次,大有成为下一个“金牌火箭”的趋势。
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看着飞行过程,笔者甚至打起了哈欠——这跟一年多前“长征五号遥三”复飞时的屏息凝视相比,心态已然完全不同。
当我们认为“长征五号”运载火箭的成功已经不是一件新鲜的事情的时候,说明我们的境界又上了一层。
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五星红旗点亮星空中国空间站正式开工
回到任务本身。
此次任务的载荷“天和”核心舱重达22.5吨,刷新了去年由新型载人飞船创下的21.6吨的最大质量载荷的新纪录,它的容积更是达到了50立方米,也是我国目前发射的尺寸最大的载荷,还是我国迄今为止功能最多的航天器。
“天和”号核心舱的成功发射,拉开了我国“天宫”空间站建设的序幕。
从整体上来看,
“天和”核心舱可以分为三部分——节点舱、小柱段与大柱段。
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图片授权自星智科创,各部件由作者标注
其中,节点舱与小柱段的直径均为2.8米,大柱段的直径为4.2米。这样的设计具有充分的科学依据——由于长征五号的直径为5米,因此其整流罩底端的直径也是5米,同时再留出一部分安全空间,因此,内部载荷的最大直径就是4.2米,不仅核心舱的最大直径是这个数字,2020年5月发射的新型载人飞船试验船直径也是4.2米。
更进一步的,我们可以对空间站进行功能分区,包括用于扩大规模,同时可用于实现太空行走的节点舱;舱内成员生活、休息的区域(位于小柱段),舱内成员工作、科研与控制舱段的控制舱(位于大柱段前端以及小柱段后端),装载有燃料等重要资源的资源舱(位于大柱段后端)。
长得这么像“和平号”,是不是“抄袭”?别对“天和”有误解
此时,细心的你可能已经注意到了,这个核心舱无论从外形还是功能来看,都很像“和平号”空间站的核心舱。
不过,这既不能说明我们落后俄罗斯航天几十年,也不是对俄罗斯人方案的“抄袭”,而是设计使然。
设想一下,如果核心舱完全设计成为一根直径4.2米的柱子,那么太阳能电池板、机械臂、通信天线之类的外部设施将没有地方可以安装,且由于长征五号的整流罩顶部是收敛成近似锥形的,那么显然顶端还会有一部分空间浪费。
因此,设置一个2.8米直径的小柱段和节点舱,将有助于外部设施的安装以及整流罩空间的利用,扩大整体容积。
优秀的设计大抵是相似的,其背后遵循着相似的科学与技术原理。
而且,虽然外形相似,但“天和”核心舱与“和平号”核心舱大不相同。
“天和”核心舱自带一个出舱活动专用的气闸,
“和平号”则没有这样的设计,全部都是对接口,这就意味着“和平号”在建站初期的出舱活动只能通过直径800mm的对接口实现,十分不便。不仅航天员出舱更便利,
“天和”位于大柱段的机械臂可以更进一步地扩展航天员在舱外的活动范围,
无论是舱外实验还是在轨维护也将变得十分方便。尽管随着空间站的建设,主气闸将由“问天”实验舱担当,但节点舱的出舱口仍然可以作为备份出舱口使用。
“天和”的主要能量来自两片太阳翼
——与“和平号”的硬质太阳能帆板不同,这个太阳翼是柔性材质的,在不改变输出功率的前提下,柔性太阳翼实现了大幅减重,收拢时的包络尺寸也更小。

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