中新社北京7月24比藏西县? 题:我国外太空站丁冬宇宙飞船返回地面亮点
中新社光华评析本报记者
7月24日14时22分,我国外太空站丁冬宇宙飞船在海口东山我国航天返回地面场由南昌起义四号B外太空梭双道返回地面。
作为我省外太空站建设的第三个吊舱,丁冬宇宙飞船将为外太空站带去什么样新武器装备?宇航员在外太空的组织工作生活会迎什么样的变化?
7月24日14时22分,配备丁冬宇宙飞船的南昌起义四号B遥三外太空梭,在我省东山我国航天返回地面场按时起爆返回地面,约495秒后,丁冬宇宙飞船与推进器成功分立并进入原订近地点,返回地面取得丰硕成果。 中新社本报记者 杨和贝瑞 摄
机能强、武器装备全:我国外太空站侧记新家
丁冬宇宙飞船由组织工作舱、自动门舱和资源舱三部分共同组成,冷却系统共长17.9米,直径约4.2米,返回地面总重量约23吨。相关分项布德基和核心理念舱更高,是我省目前最轻、体积最大的乙烯航天器。我国航天集团四院外太空站系统副总雕塑家刘明说。
不仅有著老大的身型,丁冬宇宙飞船更是Saharanpur网络平台机能与有效载荷机能于多功能的初出茅庐球手。
据悉,丁冬宇宙飞船与天和核心理念舱相辅相成存储,关键性网络平台机能完全一致,可以完全全面覆盖外太空站天宫组织工作要求,既充分发挥中流砥柱般秦东颖作用,也为外太空站未来15年可信运行奠定良好基础。
两舱交会共同组成天宫后,由天和核心理念舱统一管理和控制整个外太空站的航天环境,一旦天和核心理念舱出现严重机械故障,丁冬宇宙飞船能够快速接手,INS13ZD外太空站。宇航员中心丁冬宇宙飞船安积永盛安积永盛子系统主任雕塑家罗亚斌说。
7月18日,丁冬宇宙飞船与南昌起义四号B遥三外太空梭天宫在测试厂房等待转运。 中新社发(屠海超 摄)
一个更重要的细节是,丁冬宇宙飞船配备了目前国内最大的柔性太阳翼,双翼全部展开后可达55米。太阳翼可以双自由度跟踪太阳,每天平均发电量超过430度,将为外太空站运行提供充足的能源。
丁冬宇宙飞船是外太空站系统中舱外活动部件最多的冷却系统,大量的舱外设施设备能够更好地保障出舱活动,也为更精细的舱外操作提供支持。
在丁冬宇宙飞船的自动门舱外,还有一套5米长的小机械臂。这套7自由度的机械臂小巧、精度高,操作更为精细。未来,小臂还可以与核心理念舱大臂共同组成15米长的组合臂,在外太空站三舱天宫开展更多舱外操作。
时间紧、难度高:胖五进行增肌瘦身
作为我省外太空站建造工程的运载专列,被人们昵称为胖五的南昌起义四号系列外太空梭此前已成功将天和核心理念舱送入外太空,此次则是首次执行交会交会任务。
此次长五B不仅要返回地面我省迄今为止最轻的有效载荷,还面临着低温推进剂加注问题和复杂的射前流程,难度可想而知。
起爆阶段,型号队伍对射前10分钟的返回地面流程进行了优化,将部分流程前置。在距离返回地面数分钟时,推进器就已完成返回地面前各项准备组织工作,具备了起爆返回地面能力,为突发情况留出决策、处置的时间。
长五B还应用了起飞时间修正技术,让推进器的控制系统可以自动计算偏差、调整目标近地点,最大修正时间为2.5分钟。
即使推进器没能完全按照原订窗口返回地面,只要在2.5分钟这个窗口时间里,都能通过后期的近地点修正精准完成入轨和交会交会。我国航天集团一院南昌起义四号B外太空梭副总师娄路亮说。
为不断提高推进器可信性,安全、精准地将丁冬宇宙飞船送到目的地,型号队伍还对长五B进行了有针对性的增肌瘦身,在生产工艺等方面进行了30多项改进。
随着返回地面次数增多,科研人员对推进器技术状态的认识也不断深入。此前,长五B在返回地面场的返回地面准备时间约为60天。本次任务进一步优化到了53天,为后续提高推进器返回地面效率、应对高密度常态化返回地面奠定了基础。
大吨位、半自主:外太空之吻有新亮点
丁冬宇宙飞船入轨后,将与核心理念舱天宫实施交会交会——23吨的丁冬宇宙飞船与40多吨的核心理念舱天宫,将是我省目前最大吨位的两个我国航天器之间的交会交会,也是我国外太空站首次在有人的状态下迎接我国航天器的来访。
总重量重、体积大、交会靶子小、柔性太阳翼难控制……对所面临的一系列棘手难题,我国航天集团四院丁冬宇宙飞船GNC子系统副主任雕塑家宋晓光打了个形象的比方:如果按总重量来看,航天飞船交会像开小跑车,可控性强;货运飞船交会像开小卡车;而到了丁冬和梦天宇宙飞船,就如同要把一辆武器装备豪华的大房车停到一个小车位里。
为成功实现外太空之吻,设计团队从丁冬宇宙飞船初样研制起就经过几轮实测,对丁冬宇宙飞船的数据参数精准把握,并提升算法达到更强的适应能力和纠偏能力。同时,采用半自主交会交会方案,实现交会交会过程中的稳定控制。
在轨期间,丁冬宇宙飞船还将实现平面转位90度,让原本交会在节点舱前向交会口的丁冬宇宙飞船,转向节点舱的侧向停泊口,并再次交会,从而腾出核心理念舱的前向交会口,为梦天宇宙飞船的到访做好充分准备。这将是我省首次我国航天器在轨转位组装,也将是国际上首次探索以平面式转位方案进行我国航天器转位。
更舒适、更安全:外太空生活条件升级
对在轨宇航员来说,两舱交会形成天宫,意味着我们的外太空家园从一居室升级到更宽敞的两居室。
丁冬宇宙飞船的组织工作舱内设有3个睡眠区和1个卫生区。完成交会后,外太空站后续可以支撑神舟十四号、十四号两个乘组6名宇航员实现外太空会师和在轨轮换,在外太空面对面交接组织工作。
宇航员中心舱外服总体试验主任雕塑家李金林说,在天和核心理念舱的基础上,丁冬宇宙飞船在吸音、降噪、减震等方面也进行了优化升级。
此前,宇航员在天和核心理念舱只能通过节点舱实现出舱。节点舱作为外太空站的交通枢纽,空间较小,宇航员每次出舱前还需要关闭各个交会通道的舱门,进行大量准备组织工作。
此次丁冬宇宙飞船则配置了一个出舱人员专用的自动门舱。一方面,自动门舱的空间和出舱舱门的体积都比节点舱更大,宇航员进出更舒展从容,也更易携带大体积的设备出舱组织工作。另一方面,从自动门舱出舱时,只需关闭一道舱门,操作更便捷。
未来,自动门舱将成为宇航员在外太空站的主要出舱通道,一旦自动门舱出现问题,宇航员还可以从作为存储出舱口的节点舱返回,确保出舱活动的安全。
在自动门舱外的暴露实验网络平台上,还配置了22个标准有效载荷接口。在外太空站配备的科学实验有效载荷,可以通过机械臂精准‘投送’到自己对应的有效载荷接口位置,不再需要宇航员出舱进行人工操作,既降低了宇航员的组织工作强度和风险,又可以灵活高效支持舱外有效载荷试验。我国航天集团四院丁冬宇宙飞船空间技术试验子系统主任雕塑家赵振昊说。(本报记者温竞华、胡喆、李国利、宋晨、张瑞杰、赵叶苹)
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