天和扬帆筑梦天河(科技自立自强·逐梦深空)(2)
中国空间站是在近地轨道长时间运行、可满足航天员长期在轨生活、工作以及地面航天员寻访的载人航天器,代表了当今航天领域最全面、最复杂、最先进和最综合的科学技术成果。
中国载人航天工程总设计师周建平认为,空间站的设计研制,秉持规模适度、安全可靠、技术先进、经济高效的理念,总体上体现中国特色和技术进步。空间站由我国自主建造,实现了百分之百自主可控。
在空间站关键技术验证阶段,将完成空间站推进剂补加、再生生保、柔性太阳电池翼、大型柔性组合体控制、舱外操作、在轨维修等若干关键技术验证,为完成空间站组装建造和长期运营任务奠定基础。核心舱上使用了不少关键技术,都将在后续运行中得到验证。
再生生保技术,让航天员得到更好补给。此前我国航天员在轨飞行时间的最高纪录是33天,航天员生存所必需的水和氧气由航天器直接送入太空。为了让航天员实现更久在轨停留,空间站设计了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。而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。
先进通信技术,让天地通话畅通无阻。核心舱密封舱内配置了工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区和锻炼区等6个区域。航天员手握一部手机,能够实现航天员之间快速通话,还能通过手机APP控制不同区域的照明。尤其在中继终端产品的帮助下,航天员从核心舱往地面发送语音、视频、数据的速率相当于地面5G通信速率的几十倍,保障地面与空间站的联络畅通无阻。
太空电站技术,让能源持续不断。“太空家园”需要太空电站。核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳电池翼,双翼展开面积可达134平方米,这是我国首次采用柔性太阳电池翼作为航天器的能量来源。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9千瓦的电能,既能满足舱内所有设备正常运转,也能保证航天员在空间站中的日常生活。当空间站运行到太阳无法照射的阴影区时,还有锂离子蓄电池为舱体供电。
机械臂助力建造运营。在近地轨道建设空间站,就意味着需要掌握大型空间设施的建造技术和运营管理技术,具备强大的维护维修升级能力。此次核心舱配备了一条强大的空间站机械臂,它主要承担着悬停飞行器捕获、辅助航天员舱外活动、舱外货物搬运、舱体状态检查、载荷照料等重要任务。
电推进节省推进剂消耗。另一项创新,是核心舱推进系统除了采用常规动力以外,还额外配置了电推进发动机,这也是我国首次将电推进动力应用到航天器上。电推进系统能够辅助空间站维持在原定轨道上正常运转,可有效节省核心舱自带推进剂的消耗。
空间站任务还有10次高密度发射,预计2022年前后完成在轨建造
接下来,核心舱将按照既定程序开展在轨工作,等待天舟二号货运飞船和神舟十二号载人飞船的到来。
总体上看,中国空间站任务分为关键技术验证、组装建造和运营3个阶段,目前正处于关键技术验证阶段,主要目标就是对建造技术进行验证,确保完成后续建造。