中国空间站核心舱首次整体亮相 未来我国空间站到底什么样?一探究竟!

中国空间站核心舱首次整体亮相 未来我国空间站到底什么样?一探究竟!

3月31日,中国空间站核心舱首次整体亮相荧屏。




未来我国的空间站到底什么样呢?今天,“航天面面观”就带大家一探究竟!

空间实验室任务已经圆满成功了,我们迈向了空间站时代。

https://www.zhihu.com/video/963889780442066944

在刚才的视频里,我们看到中国空间站的研制团队成员都很年轻!正是这样一群朝气蓬勃、勇担责任的年轻人,让中国航天充满了无限的希望与美好的未来。

21世纪人类设计建造的第一个空间站——中国空间站。那将是咱中国人在太空美丽的家园,也是所有航天员梦想的宿营地。

【基本概况】

我们的空间站命名为“天宫”。空间站的初步规模,将包括一个核心舱、两个实验舱,还有一个光学舱,每个约重20多吨;建成后将会有航天员长期在轨生活和工作。这种三舱构型可以对接两艘载人飞船、一艘货运飞船。采用对称T形构型,轨道倾角42度,高度340至450公里,设计寿命10年,额定成员3人,乘组轮换时最多可达6人,乘组一般在轨执行任务周期为半年。



中国空间站基本构型。

核心舱命名为“天和”,实验舱Ⅰ命名为“问天”,实验舱Ⅱ命名为“梦天”,光学舱命名为“巡天”。

中国载人航天工程自2011年4月起,面向社会公众开展了广泛的征集活动,2013年,中国载人航天工程办公室对外正式发布中国载人航天工程标识及中国载人空间站、货运飞船名称。本来呢,2013年对外正式发布的名称是这样的:

载人空间站命名为“天宫”,代号“TG”;

核心舱命名为“天和”,代号“TH”;

实验舱Ⅰ命名为“问天”,代号“WT”;

实验舱Ⅱ命名为“巡天”,代号“XT”;

货运飞船命名为“天舟”,代号“TZ”。

后来,载人航天工程指挥部决定再增加一个光学舱,功能上类似“哈勃”太空望远镜,用于上行多功能光学设施,单独发射入轨,与空间站共轨飞行,支持多功能光学设施开展巡天和对地观测;需要时可与空间站主体对接,开展推进剂补加、设备维护和载荷设备升级等活动。

因为增加了一个光学舱,所以名称做了调整,原来实验舱Ⅱ的命名为“巡天”,后来就把“巡天”这个名字给了新增加的光学舱。实验舱Ⅱ又有了一个新的名字:梦天。





空间站“巡天”光学舱平台。图源:航天面面观网站。欢迎访问。航天面面观

最终,核心舱命名为“天和”,实验舱Ⅰ命名为“问天”,实验舱Ⅱ命名为“梦天”,光学舱命名为“巡天”。

接下来我们具体来看各个舱段的情况。

首先,我们先来看看天和号核心舱的情况。

【天和号核心舱】





天和号核心舱示意图。





天和号核心舱初样。

中国空间站核心舱命名为“天和”,是空间站的管理和控制中心,负责空间站组合体的统一管理和控制,它由节点舱(具有气闸舱功能)、生活控制舱和资源舱组成。支持实验舱、载人飞船、货运飞船等飞行器与其交会对接和在轨组装,具备接纳航天员长期访问和物资补给的能力,配置大型机械臂,支持开展航天医学和空间生命科学实验。它将由长征五号B运载火箭发射升空。





中国空间站核心舱构成说明图。由节点舱(具有气闸舱功能)、生活控制舱和资源舱组成。

在上图中,橙色框里指的就是核心舱的大型机械臂,臂长10.2米,7自由度,承载能力达到25吨。机械臂具备自主“爬行”能力,可以从核心舱转移到实验舱上,可广泛用于辅助对接、舱段转移、载荷安装和辅助航天员出舱等任务。









机械臂辅助航天员出舱示意图。

再来看看节点舱。





节点舱,有4个对接口,用于对接实验舱和载人飞船,是空间站的联系枢纽。还配有一个供航天员出舱活动的出舱口,航天员通过节点舱顶部的出舱口进行舱外活动





资源舱尾部有一个对接口,用于对接货运飞船。中国空间站建成后,航天员将频繁来到这个对接口,为啥呢?因为这里将与天舟货运飞船对接,货运飞船里装的是地面发上来的“快递”,肯定有好吃的,哈哈。





空间站建成后,天舟货运飞船资源舱里将装满地面发上来的“快递”,看看哪位航天员将第一个来到这里取“快递”,让我们拭目以待!

刚才看了空间站的外部情况,内部呢?宽敞吗?请看!

前段时间,6集纪录片《创新中国》在央视播出。

在第五集《空海》里,我们看到了中国空间站核心舱的内部情况。





中国空间站核心舱内部情况。(拼接图,其中下图为模拟图)

戳视频,很精彩,别错过!

https://www.zhihu.com/video/963897936070004736

怎么样,挺宽敞吧?未来,航天员将在里面工作和实验。作为神舟飞船来说,它就相当于是一辆轿车。对天宫一号和天宫二号空间实验室来说,它是相当于这个一室一厅的房子。到了空间站呢,它应该是三室两厅还带储藏间。要不怎么说空间站是航天员梦想的宿营地呢,和神舟五号任务时杨利伟只能在狭小的返回舱待着相比,未来我国的空间站宽敞多了!

按照计划,空间站建成以后,正常的状态是3名航天员在轨长期飞行乘组轮换期间就将有6名航天员,航天员在轨轮换完成工作的交接,前面一个乘组就将乘坐载人飞船返回地球。

关于核心舱就先说到这里。接下来我们看看实验舱。

【实验舱】

未来我国的空间站共有两个实验舱,分别为实验舱I和实验舱II。两个实验舱是开展空间实验的主要场所,可供航天员临时生活。





问天实验舱-实验舱I示意图。

其中实验舱I命名为“问天”,由工作舱、气闸舱和资源舱构成。主要任务是支持工作舱内应用和舱外试验,备份核心舱部分平台功能,存放航天员消耗品、空间站备品备件和补给货物。配置主份气闸舱,支持航天员出舱活动,配置小机械臂





梦天实验舱-实验舱II示意图。

实验舱II命名为“梦天”,实验舱II是空间站组合体的主要组成部分,发射升空后,完成与核心舱-实验舱I组合体的交会对接,参与组合体的在轨运行。作为以服务载荷任务为中心的载人航天器,实验舱II主要完成3项基本任务: 装载以多功能光学设施(巡天号光学舱)为主的舱内、舱外载荷;与其他舱段共同支持航天员生活、工作,保证航天员安全;作为独立飞行器,发射后自主完成与核心舱交会对接、转位和停泊。

【巡天号光学舱】





空间站“巡天”光学舱平台,它将搭载一个2米口径的巡天望远镜。单独发射入轨,与空间站共轨飞行,支持多功能光学设施开展巡天和对地观测;需要时可与空间站主体对接,开展推进剂补加、设备维护和载荷设备升级等活动。

好了,以上就是中国空间站的基本情况,看完是不是都想上去体验一下了?哈哈。

接下来我们说说发射计划。

【发射计划】

空间站各舱段将由长征五号B运载火箭在文昌航天发射场发射;货运飞船将由长征七号运载火箭发射;神舟载人飞船将由长征二号F火箭在酒泉卫星发射中心发射。

按计划,我国将于明年6月前后实施长征五号B运载火箭的首飞任务,之后陆续发射空间站核心舱和实验舱,进行空间站的在轨组装建造。

中国载人空间站计划到2022年前后完成在轨组装并投入运营

说来说去,又说到了长征五号,可见它非常重要,离了它不行啊!





长征五号首飞最美瞬间(摄影:郭凯)

【不得不提的长征五号火箭!】

为空间站任务改进研制的长征五号B运载火箭于今年3月转入试样阶段,后续将开展发射场合练及首飞任务前的准备工作。空间站核心舱将完成设备齐套及舱体总装,相关大型地面联合试验逐步展开。

长征五号和长征五号B(长征五号乙)火箭最明显的区别在哪儿呢?

最明显的区别就在整流罩长度。

长征五号B(长征五号乙)火箭使用的整流罩直径5.2米、长度20.5米、整罩重约4吨,是目前我国尺寸最大、质量最大的整流罩。





长征五号乙整流罩分离试验。图源:中国航天网

我们来对比一下。





这是长征五号火箭整流罩分离试验画面。图源:中国航天网

长征五号火箭的整流罩长度为12.267米长征五号乙火箭的整流罩长度为20.5米。区别非常明显。整流罩长度加长,内部空间变大,空间站各舱段就能装入运载火箭中去了。

长征五号遥二火箭飞行故障原因查明 下半年将发射实践二十号卫星!

今年两会上,全国政协委员、中国航天科技集团科技委主任包为民向记者表示,目前已查明长征五号遥二火箭发射失利原因和故障机理,正在开展改进措施验证工作,计划于2018年下半年实施长征五号遥三火箭飞行任务

长征五号遥三火箭发射时间预计在今年11月份左右

近期摆在“长征五号”眼前的任务繁重,包括中国首个实施无人月面取样返回的探测器“嫦娥五号”、中国空间站核心舱“天和”等重量级航天器,都需由该型火箭托举升空。





希望长五成功复飞,期待21世纪人类设计的第一个空间站——中国空间站早日建成!和我们一样,空间站研制团队的每一位成员都期待着2022年中国空间站的首秀,他们要用这份坚韧推动中国航天新时代的到来!

在看了文章开头的视频后,不知大家有没有记住一句话,年轻的空间站系统副主任设计师张峤说:我想世界上没有坐享其成的好事,要幸福就要奋斗,要成功更要奋斗!


努力奋斗吧!

加油,中国航天!

图源:央视新闻、人民网、航天面面观网站、@航天面面观、@不存在新闻、《筑梦路上》纪录片截图、《创新中国》纪录片截图、中国航天网等。

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编辑于 2020-12-25 15:28