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话宇专栏丨首次亮相!中国空间站“天和”号核心舱将登临珠海航展

2018-10-24
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据中国载人航天工程办公室 10 月 23 日消息,我国“天和”号空间站核心舱将首次以 1:1 实物形式(工艺验证舱)参加第十二届珠海航展,这是我国空间站工程首次对公众开放。

  

图丨中国间站“天和”号核心舱(来源:中国载人航天工程)

 

作为人类长期驻守太空的基地,空间站具有为人类长期生活提供保障系统、开展科研项目甚至为日后的登陆其它星球提供中转的巨大价值,重要性不言而喻。自 1971 年前苏联礼炮一号空间站发射升空服役以来,人类共建成了 4 代 10 型空间站:

 

第一代空间站:单模块,一个对接口,以礼炮 1 号、礼炮 2 号、礼炮 3 号、礼炮 4 号和礼炮 5 号为代表;

 

第二代空间站:单模块,两个对接口,以礼炮 6 号、礼炮 7 号为代表;

 

第三代空间站:多模块,积木式结构,最著名的就是和平号空间站;

 

第四代空间站:多模块,衍架结构和积木式的混合结构,就是有史以来体积最大、且目前仍在运行的国际空间站。

 

丨美国天空实验室(Sky Lab)空间站(来源:NASA)


图丨被视为未来发展方向之一的“充气式”空间站(来源:Bigelow Aerospace)


2010 年 9 月 25 日,中央批准实施空间站工程,主要目标是在 2022 年前后建成和运营近地载人空间站。使我国成为独立掌握近地空间长期载人飞行技术,具备长期开展近地空间有人参与科学技术试验和综合开发利用太空资源能力的国家。

 

图丨“天宫”空间站工程系统构成(来源:中国载人航天工程)


中国“天宫号”空间站额定乘员 3 人,乘组轮换时最多可达 6 人,轮换时间 6~10 天。空间站建成后将成为我国长期在轨稳定运行的国家太空实验室,基本构型包括核心舱、实验舱 I 和实验舱 II,每个舱段规模 20 吨级。

 

图丨“天宫”空间站方案(来源:中国载人航天工程)


而此次宣布将展出的天和号”核心舱是空间站的管理和控制中心,负责空间站组合体的统一管理和控制,以及航天员生活核心舱轴向长度 16.6 米,大柱段直径 4.2 米,小柱段直径 2.8 米,支持实验舱、载人飞船、货运飞船等飞行器与其交会对接和在轨组装,具备接纳航天员长期访问和物资补给的能力,长期自主飞行能力,配置大机械臂,具有气闸舱功能,支持开展航天医学和空间生命科学实验。


图丨“天和”号核心舱(来源:中国载人航天工程)


核心舱包括节点舱、生活控制舱(分为大柱段和小柱段)和资源舱三部分,有 3 个对接口和 2 个停泊口。对接口用于载人飞船、货运飞船及其他飞行器访问空间站,停泊口用于两个实验舱与核心舱组装形成空间站组合体,另有一个出舱口供航天员出舱活动。

   

除此之外,空间站的“问天号”实验 I 舱,其主要任务是支持密封舱内应用和舱外试验,备份核心舱部分平台功能,存放航天员消耗品、空间站备品备件和补给货物。配置主份气闸舱,支持航天员出舱活动,并配置小机械臂。

 

图丨“问天号”实验 I 舱(来源:中国载人航天工程)


“梦天号”实验 II 舱主要任务是支持密封舱内应用和舱外试验,配置货物专用气闸舱,在航天员和机械臂配合下,支持载荷、设备自动进出舱

 

图丨“梦天号”实验 II 舱(来源:中国载人航天工程)


建成后的空间站舱外会布设 67 个标准暴露载荷接口,其中实验舱 I 提供 30 个、实验舱 II 提供 37 个。此外,在实验舱 I 工作舱迎风面预留 1 个扩展平台接口和 1 个载荷挂点接口;在核心舱大柱段尾部 II、IV 象限对称预留 2 个大型挂接载荷接口。空间站预留了舱段和舱外载荷平台扩展能力,最大可扩展 3 个舱段。

 

图丨中国空间站建成后示意图(来源:中国载人航天工程)


而作为一个整体工程,空间站的建成还需要其它大量配套项目的参与,其中最重要的就是乘员往返运输系统和货物运输系统。

 

目前,中国的载人发射仍是由位于酒泉发射中心的神舟载人飞船与长征二号 F 运载火箭组合完成,用于航天员和部分物资往返空间站,每艘载人飞船可停靠空间站半年。货运飞船为“天舟号”,由货舱和推进舱两舱组成。采用模块化设计,货舱有全密封、半密封和全开放三种形式,可根据需要进行不同种类物资的运输,每艘货运飞船可停靠空间站 1 年。由长征七号火箭在海南文昌发射中心发射。

 

图丨文昌发射场(来源:《航拍中国》)


但考虑到我国下一代载人飞船将在 2019 年试飞,也即将有长征五号的改型长征五号 B(CZ-5B)版本推出,更晚一点的未来,载人发射的活动很有可能会迁移至海南文昌发射中心进行,酒泉基地作为备份发射场存在。届时,文昌将会成为中国太空探索的最前沿。

  

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