中国空间站在轨组装建造全面展开,计划明年前后建造完成( 二 )


揭秘中国的“太空之家”什么样? 柔性太阳电池翼为核心舱供能昨天,空间站天和核心舱顺利进入预定轨道,核心舱太阳能帆板两翼顺利展开并正常工作。此次,天和核心舱首次采用了大面积可展收的柔性太阳能帆板电池翼,双翼展开面积可达134平方米,这也是我国首次采用柔性太阳电池翼作为航天器的能量来源。
承担核心舱电源分系统研制的中国航天科技集团八院技术人员介绍,与传统刚性、半刚性的太阳电池翼相比,柔性翼体积小、展开面积大、功率重量比高,单翼即可为空间站提供9000瓦的能量,满足舱内所有设备正常运转,保证航天员在空间站中的日常生活用电需求。
柔性太阳电池翼的基板采用超薄型轻质复合材料,全部收拢后厚度相当于一本普通书籍,是刚性太阳电池翼的1/15。专家说,此次发射中,火箭很快升空,不到10分钟就进入了预定轨道,但最终宣布任务成功却是在大约1小时之后,其原因就是在等柔性翼的消息。因为其能否成功展开并工作,直接关系到空间站任务的成败。在太空中,核心舱太阳电池翼展开过程持续了40分钟。
天和核心舱具备至少10年在轨飞行寿命,这意味着太阳电池翼要面临包括88000次正负100℃高低温循环在内的恶劣环境。为此,八院805所柔性太阳电池翼研制团队历经多年攻关,在地面完成了40万次热真空疲劳寿命试验、100万次常温常压寿命试验,充分验证了产品的高可靠、长寿命。(本报采访人员 张航 通讯员 程雷)
专属太空电站电力十足为了保障天和核心舱顺利运行,中国航天科技集团八院的团队为其量身定制了一个能量巨大的太空电站。
天和核心舱是未来空间站的指挥控制中心,航天员要在这里生活,还会在此开展一些空间科学实验和技术试验。因为这些功能,核心舱的用电需求达到了“天宫二号”的近三倍。
解决用电,核心舱有巧妙的设计。太空中,核心舱唯一的能量来源是太阳能。因此它配有两对太阳电池翼,单翼面积达67平方米。在光照区,电池翼将太阳能转化为电能,供整舱应用,同时为蓄电池储存能量,以便核心舱飞至阴影区时使用。这两对太阳电池翼的发电能力超过18000瓦,远远超过了国内之前任何一个航天器的电池翼。而且电池翼在轨期间还可由航天员与机械臂配合,实现舱外拆卸、转移,安装于后续发射的实验舱尾部桁架上,并在轨重新组建供电通道,实现在轨能源拓展的功能。
空间站长期在轨稳定运行,电池的安全性如何保证?负责空间站电源分系统抓总研制的八院811所研制人员经过长期攻关,设计出了一种满足空间站运行需求的长寿命、大容量、高安全锂离子蓄电池。这种电池采用陶瓷隔膜,具备良好的防内短路效果,同时在电池组内使用阻燃材料,防止电池高温引发燃烧。
研制人员还在锂离子蓄电池模块中安装了两个并联的分段开关,将电池组的电压降低到人体的安全电压范围,保护了航天员开展在轨维修时的人身安全。(本报采访人员 张航 通讯员 缪新培)
生活健身设施俱全中国空间站,就是中国人在太空的“家”。天和核心舱是中国空间站的关键舱段,如同树干,其他的舱段都会安装在它的接口上,如同枝叶。
中国航天科技集团五院空间站核心舱结构分系统主任设计师施丽铭介绍,核心舱的长度比五层楼还高,直径比火车和地铁的车厢还宽,航天员入驻后,活动空间很大。打个比方,神舟飞船是一辆轿车,天宫一号和天宫二号就相当于一室一厅,而空间站就是三室两厅还带储藏间。
天和核心舱由节点舱,大、小柱段,后端通道和资源舱组成。发射升空后,它将支持航天员长期在轨驻留,承接载人飞船和货运飞船的对接停靠。它的设计寿命是10年,并可通过维修延长寿命。进入核心舱内部,工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区和锻炼区六个区域一应俱全。每名航天员都有独立的睡眠环境和专用卫生间。就餐区还配置了微波炉、冰箱、饮水机、折叠桌等家具,锻炼区有太空跑台、太空自行车、抗阻拉力器等健身器材,方便航天员太空健身。
值得一提的是,核心舱还配了手机。在轨航天员可以用手机实现天地通话,用手机APP操作舱内情景照明。同时,舱内还有测控通信网和相关设备,可以支持航天员收发电子邮件。航天员在核心舱内还可以连接WIFI上网。(本报采访人员 张航 通讯员 庞丹)
中国空间站计划明年前后建造完成中国空间站在轨组装建造全面展开,计划明年前后建造完成

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