十问中国空间站你想知道的都在这里了 空间站有多大( 二 )



十问中国空间站你想知道的都在这里了 空间站有多大

文章插图
载人飞船对接模拟图
六问:中国空间站寿命几何?
如同汽车,在使用一定年限和里程后要报废一样,空间站也没有永久寿命 。
中国空间站设计在轨飞行10年,具备延寿到15年的能力 。空间站在太空中安家后,将面对来自宇宙的各种威胁和挑战,比如,原子氧、紫外辐照、真空、温度交变、空间碎片以及微重力等等,这些危险元素可能会造成空间站的材料性能衰退,或者诱发故障,从而制约舱外电缆、表面涂层、光学镜头等产品和设备的使用寿命 。
为了保证空间站在轨不小于15年长寿命要求,从设计伊始,就开展了长寿命、可靠性、维修性、安全性一体化设计 。具体来讲,就是以系统和产品的长寿命和固有可靠性设计为基础,配合开展系统和产品在轨故障诊断、处置预案设计、维修性设计,以实现长寿命、可靠性的既定目标 。
七问:空间站内部环境如何?
空间站建成后,将成为中国的太空家园,可支持3名航天员长期驻留,6人短期驻留 。满足这样的要求,首先空间要大,天和核心舱和两个实验舱完成拼接后,整体空间高达110立方米,设置了三个航天员睡眠区 。而此前,天宫一号、二号的空间仅为15立方米,要想美美的睡一觉都是很奢侈的 。
不仅空间大,空间站还有了“自我造血”能力 。以前航天员生存所必需的水和氧气由航天器直接送入太空,而空间站通过设计完整的可再生生命保障系统,航天员呼出的水蒸气会通过冷凝水方式回收,排泄的尿液也会回收净化,重新作为饮用水和生活用水使用 。同时,电解制氧时产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳,将通过化学反应生成氧气,航天员们可以放心大胆的大口呼吸 。同时,在这里声光风暖随心调,餐饮娱乐都不愁,要是闷了,还能随时通过手机和家人聊聊天 。
八问:装备哪些科学仪器?
空间站既是航天员的“太空之家”,也是科学研究的“太空实验室” 。一流的太空实验平台,将为科学家们取得世界级的重大突破提供有力保障 。
然而,空间站资源十分宝贵,经过科学且慎重的遴选,空间站上将搭载安装包括生物学、材料科学、基础物理、微重力、流体等类别相关的科学研究实验设施 。包括与空间站共轨飞行的巡天望远镜在内,空间站规划部署了密封舱内的十多个科学实验柜、舱外暴露实验平台 。这些科学实验柜,每一个都可看成是一个小型的太空实验室,支持一个或多个方向的空间科学与应用研究 。
九问:空间站如何获取能源?
家的正常运营离不开电,那么,“太空家园”同样需要“太空电站” 。
太空中唯一的能量来源,就是太阳的能量 。在天和核心舱上,配有两对大面积的太阳电池翼,单翼面积可达到67平方米 。其在光照区将太阳能转化为电能,供整舱应用,同时为蓄电池储存能量,备阴影区使用 。这两组太阳电池翼在初期发电能力超过18000瓦,远远超过了国内之前任何一个航天器 。
当空间站运行到太阳无法照射的阴影区时,由锂离子蓄电池为整个舱体供电 。空间站核心舱共有6组锂离子蓄电池,每组有66个单体电池 。
十问:一旦出现故障怎么办?
中国空间站要在轨运行10多年,将在太空轨道上为航天员和科学家提供开展太空科研的工作环境,同时承接载人飞船和货运飞船等多种空间飞行器的对接停靠任务 。如同我们居住的房子,在外界物理、化学因素的作用下,会发生有形的磨损,家中的各种电子设备,会随着时间的流逝也需要适时开展维护与更换 。
因此,一旦出现故障,就要靠航天员在轨维修了 。这又分为舱内在轨维修与舱外在轨维修 。舱内在轨维修,需要航天员在漂浮的状态下裸手对故障产品进行更换操作,重点在于防止操作错误和机械安全性 。最难的是舱外维修,航天员走出空间站,漫步在太空中,需要身着特殊的航天服,就如传染科的医生穿着隔离服一样 。而航天服内充满着一定的压力,该压力在保证航天员的生命安全的同时,给操作的动作带来不小的难度 。
可以说,航天员在舱外维修的任何动作,从指尖到抬手臂,都需要在克服该内压的情况下完成,其难度类似于打着石膏的双手戴上厚重的手套修理汽车发动机 。不过,可以放心的是,所有可能出现的故障,航天员们都已在平时的模拟环境中进行过“实操”了 。