2024年中国空间站“迎新年”:天舟七号带着“年货”来了
“3、2、1,点火!”
1月17日晚,长征七号运载火箭搭载天舟七号货运飞船在众人期待的目光中腾空而起,将2024年“新年太空大礼包”送到中国空间站。
天舟七号“航天快车”与长征七号“火箭列车”的老伙伴关系有哪些新升级? “新年礼包”中包含哪些来自我们星球的礼物? 2024年我国载人航天工程首次发射亮点颇多。
“火箭列车”再送“天舟”到“天宫”
长征七号运载火箭是为满足我国空间站工程发射货运飞船的要求而研制的新一代中型运载火箭。它的近地轨道运载能力为14吨。它被亲切地称为空间站的“火箭列车”。
2017年4月20日,长征七号运载火箭成功发射天舟一号货运飞船。此次任务是其搭载“老伙伴”天舟货运飞船第七次前往太空。
在研制过程中,长征七号运载火箭是按照载人火箭的可靠性标准进行设计的。 “每一枚长征七号运载火箭最大的特点就是稳定性。”航天科技集团长征七号发射组成员周宁说。
一般来说,卫星入轨后,即使位置略有偏差,也可以缓慢调整。不过,天舟货运飞船需要与以每秒7.8公里高速运行的中国空间站对接。轨道精度和可靠性同样重要。为此,通过长征七号运载火箭的迭代制导控制,第二级火箭将能够根据实际情况随时修正航向,将天舟货运飞船送至设定位置。
未来几年,长征七号运载火箭将继续执行向空间站发射货运飞船的任务,以每年1至2次的发射频率为我国空间站的正常运行提供物质保障。年。航天科技集团公司长征七号发射团队成员邵业涛表示,长征七号运载火箭正在研制5.2米整流罩,这将增加有效载荷适应范围,充分发挥火箭的能力。
“太空快车”解锁新“送货”模式
在浩瀚的太空中“运送”到空间站,就像“穿针引线千里之外”一样困难。这个过程被称为“太空牵手”,必须既快速又稳定。此次,天舟七号货运飞船进入轨道后采取了3小时的快速交会对接计划。与常规6.5小时快速交会对接计划相比,对接时间进一步缩短。
从6.5小时到3小时,时间的节省离不开高效的指挥。航天科技集团五院研制的航天器制导、导航与控制(GNC)系统是航天器遨游太空的“领航员”。
据悉,通过调整飞船飞行轨迹,天舟货运飞船与空间站之间的长距离制导段缩短了一圈,持续时间也相应缩短了约1.5小时。在近程引导路段,由于技术日益成熟,“走走停停”减少,缩短了约2小时。
“这个3小时快速交会对接计划是综合火箭系统和空间站系统的相关要求提出的一种新的对接方法。”航天科技集团五院专家李志勇告诉记者,这一方案更加灵活,适应性更广,进一步提高了货运飞船自主交会对接能力,丰富了交会对接能力。交会对接模式,进一步推动了我国空间交会对接技术的发展。
“新年大礼包”内有超过260件物品
天舟七号货运飞船是目前世界上货运能力最大、货运效率最高、在轨保障能力最完善的货运飞船。它由航天科技集团公司五院研制。作为今年我国载人航天工程的首次发射任务,将为在轨神舟十七号和后续神舟十八号的两名航天员运送物资。
此次天舟七号搭载了航天员系统、空间站系统、应用任务区、货运飞船系统和整体工程货物260余件。运输物料总重量约5.6吨。它具有运载多种类型货物和许多大型货物的能力。特征。其中,测试载荷定制包等大型货物,每件重量超过100公斤,将用于空间站轨道运行、空间在轨科学实验和宇航员生命保障等。
这得益于天舟货运飞船装载量的增加。航天科技集团五院专家杨胜表示,从天舟六号开始,天舟系列飞船“升级”为改进型货运飞船,装载空间和装载重量都有所提高。
随着飞船载货量的增加,大家“囤货”的信心也越来越大。天舟七号还为航天员准备了2400公斤生活必需品,包括龙年年货、新鲜蔬果礼包等,其中新鲜水果近90公斤,让航天员在太空“吃”水果和蔬菜。此外,它还搭载了多个科学载荷,对于后续的太空探索具有重要意义。
“我们为航天员精心准备了龙年盲盒,可以向大家展示一个非常不一样的龙年,像星星、像大海。”中国航天员中心航天员系统副总指挥尹锐说。
此外,我国载人航天工程建立了链接空间与地面的物质信息系统。随着建设阶段任务在轨数据的积累,模型越来越准确,可以准确估算后续需求。所需材料不多但也不算太多,供应效率不断提高。
新一代电源插座可实现低成本在轨维护
此次天舟七号大礼包中还有一个特殊的“新成员”——,一种可以在轨独立更换保险丝的新型电源插座。这个空间站“新成员”虽然身材娇小,只有10厘米见方,但它具有快速拆装、槽位对准等多项在轨维护功能,将对宇航员在轨发挥决定性作用。空间站的轨道功耗。角色。
如果将空间站视为豪华的“三居室”,那么各种“室内”负载就如同房间里的“家用电器”。如果想让它们正常工作,除了依靠电源之外,电源插座也必须是不可缺少的。
在空间站建设初期,一旦电源插座保险丝熔断,就只能更换整机。宇航员会将电源插座带回地面,并送回工厂进行维修。维护成本高、周期长。随着空间站空间科学实验的逐渐增多,电源插座上连接的负载类型越来越多,用电状况和工况也更加复杂。电源插座内部保险丝异常熔断的概率增加,整机返厂维修的方式发生变化。适应载人航天新需求。
为此,航天科技集团五院研发团队开展了基于微重力环境的熔断器组件维护技术研究。电源插座维修方式由“整机维修”优化为“外部设备”维修方式。
采用新一代电源插座后,宇航员在在轨维护时只需拆除电源插座外部熔丝组件并更换新组件即可,可显着节省成本并缩短维护时间。循环。
来源:新华透视|作者宋陈胡哲徐鹏航李国立赵业平陈凯子
编辑:莫凡
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