tft每日頭條

 > 生活

 > 天宮空間站缺少兩個實驗艙

天宮空間站缺少兩個實驗艙

生活 更新时间:2024-07-26 17:21:41

随着神舟十四号載人飛船任務的發射成功,天宮空間站在軌組裝建造任務已經全面拉開帷幕,陳冬、劉洋、蔡旭哲三位航天員作為第三批進駐天和核心艙的飛行乘組,他們首先要做的就是布置好工作與生活環境,其中就包括核心艙的三個睡眠區。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)1

天宮空間站艙外攝像機拍攝的神舟十四号載人飛船對接畫面

按照慣例,指令長01航天員陳冬入住小柱段第二象限睡眠區,02航天員劉洋入住小柱段第四象限靠近大柱段方向睡眠區,03航天員蔡旭哲入住小柱段第四象限靠近節點艙方向睡眠區。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)2

02航天員劉洋進入四象限靠近大柱段一側睡眠區

如此安排便于在軌經驗豐富的航天員快速處置應急事件,也是對航天新兵的一種照顧。

神舟十四号飛行乘組在軌期間将迎來問天實驗艙與夢天實驗艙,并在地面指導下完成兩艙在軌轉位組裝任務, 任務末期約十天左右時間,神舟十五号載人飛船将搭乘長征2F遙十五火箭發射入軌,并與天和核心艙前向對接口對接,屆時将構成天宮空間站一期在軌完整構型,三艙 三船,在軌規模近百噸級。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)3

今年下半年我們可以看到的天宮空間站一期構型:三艙 三船

神舟十五号飛行乘組3名航天員将與神舟十四号飛行乘組驗證航天員在軌輪換能力,兩批乘組将在空間站内完成一系列交接班工作,交接時間約10天,此時我國在軌航天員人數将達到6人,成為這一時段在軌航天員人數最多的國家。

航天員在軌輪換有兩項基礎條件必須滿足,一是有足夠數量的對接口可供兩艘載人飛船對接使用,比如載人航天工程空間實驗室階段,天宮二号空間實驗室就隻能對接一艘飛船,而不能對接兩艘飛船,因為對接口隻有一個。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)4

五年多前,伴星二号拍攝的天宮二号空間實驗室與神舟十一号載人飛船組合體。

天宮空間站天和核心艙有3個飛船用對接口,分别是前向對接口、徑向對接口、後向對接口,神舟載人飛船與天舟貨運飛船可在其中任何一個對接口對接,雖然如此,在任務規劃中還是做了區分,一般情況下後向對接口用于天舟貨運飛船對接使用,前向對接口與徑向對接口則用于神舟載人飛船對接使用。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)5

天宮空間站天和核心艙的5個對接口分布,其中兩個是用于實驗艙轉位對接的側向停泊口。

神舟十五号将是在軌組裝建造階段最後一次載人飛船發射任務,此後将進入常态化運營階段,如果兩個階段在任務規劃中是無縫銜接(神舟十六号也同神舟十五号在軌輪換),那麼此後就将形成偶數序号神舟飛船對接徑向對接口(例如神舟十四号、神舟十六号、神舟十八号……),奇數序号神舟飛船對接前向對接口的規律(例如神舟十五号、神舟十七号、神舟十九号……)。

實際上早在去年關鍵技術驗證階段,天和核心艙本身就具備同時對接兩艘神舟載人飛船的能力,那麼為什麼不在此階段就驗證航天員在軌輪換能力呢?這就是涉及到兩項基礎條件的另一項,航天員的在軌保障能力。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)6

神舟十三号飛行乘組拍攝的與核心艙徑向對接的神舟十三号載人飛船

航天員在軌保障能力有很多構成要素,其中就包括睡眠區的配置,天和核心艙隻有3個永久睡眠區,無法同時保障6名航天員。當然也有其他臨時措施可以選擇,比如在天和核心艙大柱段搭建臨時睡眠區,也可以在神舟飛船将就一下,但如此操作就不能充分驗證天宮空間站的整站保障能力。

所以,在軌輪換能力驗證的任務就安排在了天宮空間站完成三艙在軌組裝建造任務之後,因為問天實驗艙也配置了3個永久睡眠區

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)7

天和核心艙配置的3個睡眠區與一個衛生區

那麼這3個永久睡眠區會在問天實驗艙的什麼位置?其保障條件又是怎樣的呢?

早些時候,中國數字科技館漫遊空間站3D畫面顯示,問天艙的3個永久睡眠區集中布置在艙體第四象限一側,但後來官方公布的神舟十四号飛行乘組在問天艙地面模拟艙的訓練畫面顯示完全不是這麼回事。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)8

中國數字科技館給出的問天實驗艙睡眠區錯誤位置示意

永久睡眠區的設計與布置并非随意而為,而是有諸多技術指标需要滿足,比如噪音指标,如果按照3D畫面展示的方案布置,大部分睡眠區都将深入實驗設備區域,噪音水平會比較高。

那麼,問天艙睡眠區究竟在哪裡呢?天宮空間站三大艙段為了便于設計以及運營進行了功能分區,具體來說就是根據象限以及字母序号進行分區,問天艙睡眠區原設計是在該艙段B區的第二、三、四象限。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)9

問天艙功能分區(原設計)

此處雖然盡可能遠離了實驗設備區域,但卻處于A區控制力矩陀螺與C區實驗設備之間,噪聲問題還是比較突出。

根據神舟十四号乘組模拟艙訓練畫面顯示,原設計有改動,就是将原設計的A區控制力矩陀螺與B區睡眠區進行了調換,這樣一來睡眠區就被設計在問天艙的A區(問天實驗艙工作艙末端),也就是緊挨着人員專用氣閘艙艙門區域,實現了遠離實驗機櫃及設備區域降噪的目的。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)10

神舟十四号乘組模拟艙訓練畫面,劉洋與蔡旭哲身後既是睡眠區,第三個睡眠區則在頭頂一側。

雖然控制力矩陀螺仍然緊鄰睡眠區,但該裝置并不是時時刻刻都在運轉,其不運轉時睡眠區噪音水平可降至最低。

如果對比載人空間站睡眠區的環境條件,天和核心艙的3個永久睡眠區毫無疑問是人類載人空間站的一個新标杆,因為我們幾乎是為航天員在軌生活專門開辟了一個艙段(核心艙小柱段)

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)11

天宮空間站專門為航天員開辟的生活艙(天和核心艙小柱段)

這裡不僅遠離大柱段的各類設備,在噪音指标上表現更優,同時各睡眠區内部空間大,甚至每個睡眠區都有一個舷窗,航天員在閑暇之餘可以眺望宇宙深空以及我們的地球家園,從而舒緩在軌工作的疲勞與緊張狀态,每個睡眠區還有專門的儲物空間。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)12

天和核心艙睡眠區,下方是儲物區。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)13

天和核心艙睡眠區舷窗

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)14

神舟十二号03航天員湯洪波使用手機透過舷窗拍攝太空美景

上述條件即便是國際空間站也沒有達到,反觀他們的睡眠區則很像是“XX”大家自己腦補吧。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)15

國際空間站NASA管理艙段配置的宇航員睡眠區

問天艙的永久睡眠區就沒有天和艙那麼好了,從外觀來看,這裡的睡眠區是“豎着”,天和艙的睡眠區則是“橫着”,雖然在太空失重環境下無所謂橫豎,但就人員體驗而言還是會有稍許不同,比如空間站艙内設計還是盡力營造了一種天地方向差異,這也是為長期在軌工作生活的航天員考慮。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)16

問天艙“豎着”的睡眠區

同時,噪音水平或許會比天和艙睡眠區稍高,但肯定都是設計範圍内,至于有沒有觀景舷窗還不得而知,不過就該艙的布局來看,問天實驗艙的舷窗應該也布置在睡眠區,因為其他區域都有設備占用,這樣一來,問天艙睡眠區的檔次也升級了,成了與天和核心艙睡眠區一樣的“太空觀景套房”。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)17

疑似問天艙三象限A區睡眠區舷窗

問天艙睡眠區雖然比不上天和艙,但要知道它隻是臨時備用睡眠區,主要用于航天員在軌輪換任務,每次使用時間僅10天左右。即便如此,對比國際空間站的臨時睡眠區還是要好很多,因為他們的臨時睡眠區隻是深入實驗設備區域的一個“睡袋”

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)18

國際空間站哥倫布艙臨時睡眠區(睡袋)

兩年前,載人航天工程宣傳展闆披露,空間站在軌組裝建造階段完成後,還将發射擴展核心艙,前不久航天員楊利偉也曾披露,未來天宮空間站可能由3艙升級至6艙,随着規模的持續擴大,航天員的在軌生活保障能力也将持續升級。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)19

天宮空間站官方宣傳展闆:運營階段發射擴展核心艙

目前的能力是長期在軌支持3名航天員,在軌輪換任務支持6名航天員。天和二号核心艙到位後,又可以增加3個睡眠區,這樣就可以形成,長期在軌支持6名航天員,在軌輪換任務支持9名航天員。如果天宮二期實驗艙再配置3個睡眠區,就可以形成長期支持6名航天員,在軌輪換支持12名航天員。不過,實際任務設計應該不會是這樣。

以國際空間站為例,配置31台科學實驗櫃的NASA管理艙段也隻需要長期支持4至5名宇航員即可滿足在軌運營需求,天宮二期六艙構型建成後,我們的科學實驗櫃将大幅超越國際空間站,但長期在軌人員數量也沒有必要倍增,因為自動化水平的提高也會降低人員需求。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)20

載人龍飛船4人飛行乘組

目前世界上包括我國新一代載人飛船在内的一系列新型載人飛船運力上限通常都是7人,實際執行任務則是4人,比如載人龍飛船。

對于天宮而言,新一代載人飛船可以同時搭載4至5名航天員,這樣就可以滿足天宮二期六艙構型建成後的天地往返運輸需求。如此一來,後續新增實驗艙的永久睡眠區就可以縮減至少兩個,騰出來的空間可以安裝科學實驗機櫃,或者其他設備。

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)21

新一代載人飛船試驗船

天宮空間站缺少兩個實驗艙(天宮空間站實驗艙睡眠區亮相)22

天宮空間站六艙構型

話說,當年國際空間站也曾計劃發射專門服務宇航員的生活艙,但出于經費考慮最終作罷,兩相對比,誰更“以人為本”也是一目了然的。

,

更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!

查看全部

相关生活资讯推荐

热门生活资讯推荐

网友关注

Copyright 2023-2024 - www.tftnews.com All Rights Reserved