“问天”赴“天宫”,这些看点别错过
2022-07-24 天下

青年报·青春上海记者 刘晶晶/文 王淇俊/图、视频

2022年7月24日14时22分,长征五号B遥三运载火箭在文昌航天发射场成功,将我国空间站问天实验舱精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功,我国空间站首个实验舱将实施在轨组装建造计划。中国航天科技集团八院承担了问天实验舱电源分系统、对接与转位机构分系统、测控通信子系统、资源舱结构与总装及电缆网研制等任务。

 ◆ 问天之旅有六大高能看点 ◆ 

问天实验舱全长17.9米,发射质量23吨,由工作舱、气闸舱及资源舱三部分组成,是国内最大的单体航天器。据了解,问天实验舱配置了与核心舱一样的航天员生活设施,将来可以与核心舱一起,接受两艘载人飞船轮换期间6名航天员的生活。作为航天员未来在空间站内进行空间生命科学研究的主要基地,问天实验舱的工作舱也更为宽敞,舱内配置了多台科学实验柜,推动我国在生命生态、生物技术和变重力科学等科技领域的相关研究。

随着更多的科学实验任务的开展,空间站载荷供电需求也成倍增加。因此,问天实验舱配置了目前国内研制的最大面积可展收柔性太阳翼,刷新国内太阳翼最大面积纪录。单翼全展开状态下长达27米,面积可达134平米,不管是展开面积还是供电能力,全新升级后的“翅膀”都达到了天和核心舱太阳翼的两倍之多,双翼超万瓦级的供电让空间站基本实现了“用电无忧”。展开、锁紧、再展开、再锁紧,凭借其“高可靠可重复展收”的硬核技术,问天实验舱太阳翼在太空中收放自如、刚柔并济,时刻确保“电力在线”。

全天候追踪太阳是看点之三。为了让“柔性翅膀”24小时不间断追踪太阳,保持最高状态的发电效率为空间站保障用电。问天实验舱首次采用太阳翼双自由度同时转动,确保每一缕阳光都垂直照射在太阳翼上。为了实现这一技术,航天八院自主研制出我国目前设计规模最大、连续工作寿命最长、传输功率最大的大型回转运动类空间机构产品——对日定向装置,让空间站可以实时捕捉每一道阳光,保证空间站源源不断的能量供给。

看点四当然是航天员首次在空间站内迎来重磅级“太空之吻”!问天实验舱入轨后,将与空间站组合体实施轴向交会对接,两个大块头之间的“太空之吻”将亮相太空:23吨的问天实验舱与40多吨的空间站组合体,将是我国目前最大吨位的两个航天器之间的交会对接,也是我国空间站第一次在有人的状态下进行交会对接。

在轨期间,问天实验舱将完成我国首次在轨大惯量转位动作,即通过平面转位90度,让原本对接在节点舱前向对接口的问天实验舱转向节点舱的侧向停泊口并再次对接,从而腾出核心舱的前向对接口,为梦天实验舱的到访做好充分准备。这将是我国首次航天器在轨转位试验,也是国际上首次以平面式转位方案进行航天器转位的探索尝试。转位过程中,问天实验舱将通过安装在舱体上的“纤细”转臂与核心舱上的转位基座,以及对接机构的密切配合,上演一场惊心动魄的“太空泊车”大片。

看点六则是多功能“太空资源仓库”。外壁两侧挂着600公斤重的太阳翼、“头”顶着近1吨的对日定向装置与桁架组件、“肚中”还装着2吨重的推进燃料储箱……这个承担着多重使命的“重要成员”就是位于问天实验舱最顶端的资源舱。虽然看起来“又高又瘦”,但为了保证各种重要设备的可靠安装,中国航天科技集团八院为资源舱锻造了一副坚韧的“钢筋铁骨”,为空间站的在轨建造及后续运行保驾护航。

 ◆ 太空之眼见证灿烂星河 ◆ 

随着长征五号B运载火箭的发射升空,空间站问天实验舱发射成功,航天八院电子所研制的“太空之眼”相机家族也将在未来带你见证飞行器在地球外的漫漫于飞、航天员在星河间的偏偏身姿。

是否记得王亚萍说“我一会儿出舱,感觉良好!”她当时所在的空间站气闸舱的景象,就是由航天八院电子所制造的气闸舱摄像机传回地面的。气闸舱是用来调节舱内外气压的所在,航天员出舱行走活动的“生死之门”,在气闸舱里的出发前准备,返回后的恢复,都由气闸舱摄像机进行画面监控和传输。此次问天实验舱也标配了气闸舱摄像机,将用高清的眼睛,观察和记录航天员的每一次出舱试验。

本次问天实验舱配有标准的三台全景高清相机,将从不同的视角展现浩瀚宇宙的玄妙和美丽,届时还会有航天员出舱抬升相机的活动。身处地球的我们,就像戴上了VR眼镜,随着航天员沉浸在太空活动中,通过全景摄像机,被360度的璀璨包围。

每次观看航天发射,最激动的时刻无外乎火箭成功升空,整流罩抛弃成功,飞行器入轨正常,飞行器对接成功。舱外定向摄像机,从发射的那一刻就进入到了工作状态。和全景摄像机一样,作为舱外设备,要充分考虑到空间环境的恶劣和变化。更重要的是,作为图像设备,要对抗没有大气层过滤的光线。通过舱外相机的自主调节,把强曝光的白色调暗,把极黑的部分调亮,我们可以化身航天员,感受“太空之眼”的真实视角。

无论是航天员的春节拜年、太空授课、空间站内日常生活,还是天地对话,所有这些影像都是电子所制造的舱内摄像机带来的。问天实验舱的舱内相机一共有两种,一种是舱内云台摄像机,像个小灯泡一样,倒挂在舱顶,可以通过旋转全方位观测到舱内航天员的各种活动。设计师充分考虑到了航天员的活动需要和维修能力,可以让航天员像换灯泡一样维修这个摄像头。另外一种舱内相机是舱内定向摄像机,它安装在节点舱,实现固定位置的广角拍摄,在实验舱发射的全过程可以实时监测舱内设备的情况,在对接完成后可以实时观察宇航员舱内活动的全部内容。

问天实验舱还新增配备了两台机械臂小臂相机。小机械臂作为机器人手臂,完成更精细化的抓取动作,两台小臂相机分别装在“肘前”和“肘后”,一部用于监测“前臂”和“手”的动作,一部用于监测“大臂”和“肩”的情况,由于拥有了这两台舱外监测图像设备,空间站工程将首次通过视觉观测获得大量的图像类数据,这就是太空机器人眼。此外,八院电子所用多舱段、多链路、实时混音技术,用以太网高速通信处理技术让航天员在太空也能高速“聊微信”。

青年报·青春上海记者 刘晶晶/文 王淇俊/图、视频

编辑:梁文静

来源:青春上海News—24小时青年报

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