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前沿科技 中國空間站 --“中國制造”的新驕傲

日晟萬欣 ? 2022-04-25 14:33 ? 次閱讀

d1c7b970-c3e9-11ec-8521-dac502259ad0.png空間站是什么?d1dad366-c3e9-11ec-8521-dac502259ad0.png空間站,又叫航天站、太空站、軌道站,是一種在近地軌道長時間運行,可以供多名航天員巡訪、長期工作和生活的載人航天器??臻g站分為單一式和組合式兩種。單一式空間站可由航天運載器一次性發(fā)射入軌,那么組合式空間站則需要由航天運載器分批將組件送入軌道,然后在太空組裝而成。今天和小欣一起去探索航天宇宙的奧秘吧,一定會收貨滿滿哦!

d1c7b970-c3e9-11ec-8521-dac502259ad0.png世界上第一個空間站d1dad366-c3e9-11ec-8521-dac502259ad0.png追根溯源,我們來看看人類歷史上第一個空間站。 1971年4?19?,蘇聯(lián)發(fā)射了空間站“禮炮?號”,這是蘇聯(lián)第一個空間站,也是?類歷史上第?個空間站?!岸Y炮?號”由軌道艙、服務(wù)艙和對接艙組成,呈不規(guī)則的圓柱形,總長約12.5米,最?直徑4米,總重約18.5噸。它在約200多千米高的軌道上運行,裝有各種試驗設(shè)備,照相攝影設(shè)備和科學(xué)實驗設(shè)備。里面有五個分艙。其中三個是增壓艙,可以供航天員進(jìn)行工作與?活。而另外兩個則是對接艙,用于完成和飛船的對接。

禮炮1號空間站


4天后,蘇聯(lián)發(fā)射了“聯(lián)盟-10”號飛船和“禮炮?號”對接,不幸的是,由于飛船的對接艙?發(fā)?了機(jī)械故障,航天員忙活了五個半?時,?類歷史上第?次從飛船進(jìn)?空間站的嘗試付諸東流。因此“聯(lián)盟-10”號只好返回地面。

禮炮1空間站和聯(lián)盟11號交會對接會


禮炮1號空間站乘組: 從左到右為航天員多布羅沃斯基、帕薩耶夫、科夫
蘇聯(lián)人不甘心失敗,6月7日,“聯(lián)盟-11”號飛船發(fā)射升空。搭載的乘員組是指令長多布洛沃斯基,實驗員帕查耶夫和飛行工程師沃羅柯夫三名航天員,最后對接成功,航天員成功進(jìn)?了“禮炮?號”號空間站,并在其中生活了23天。期間進(jìn)行了包括太空中星體的觀測和拍照,測試植物在微重力環(huán)境下的生長以及一些醫(yī)學(xué)實驗等各種科學(xué)實驗??删驮凇奥?lián)盟-11”號返回飛船與“禮炮?號”解除對接狀態(tài)時,航天員啟動了制動火箭使之與空間站分離。制動火箭被點燃時產(chǎn)生的巨?震動將返回艙的壓力閥門震開, 結(jié)果由于壓力閥的損壞,艙內(nèi)的壓力迅速喪失,突如其來的缺氧很快讓航天員們昏迷,失壓讓人體內(nèi)的體液發(fā)生了暴沸,三位航天員全部犧牲。隨后,蘇聯(lián)又發(fā)射了禮炮2號、禮炮3號、禮炮4號、禮炮5號、禮炮6號、禮炮7號空間站。1977年9月和1982年4月發(fā)射的禮炮6號和禮炮7號1號空間站是蘇聯(lián)的第二代空間站。
禮炮6號空間站美國也開始建造自己的空間站——天空實驗室,它是美國的第一個空間站,也是唯一個美國獨立建造的空間站。
美國天空實驗室在軌飛行
蘇聯(lián)的第三代空間站——和平號空間站,于1986年2月20日發(fā)射升空,是世界上采用多模塊組件組成的空間站。和平號空間站共接待航天貨運62次,載人30次,國家飛機(jī)9次。104名航天員進(jìn)入了和平空間站工作,進(jìn)行了78次,累計35912分鐘的外號空間科研活動還發(fā)布了和平空間的應(yīng)用,完成了2220次,2萬次科學(xué)實驗。
和平號空間站


20世紀(jì)80年代,國際上出現(xiàn)了發(fā)展載人航天的熱潮。由于耗資大、工程復(fù)雜性、技術(shù)含量高,越來越多的載人項目開始以國際合作的形式展開。1998年開始建造的國際空間站是由聯(lián)合局主要參與國,聯(lián)合日本、加拿大建設(shè)和運行。國際合作分擔(dān)各方面的壓力,取長補(bǔ)短,互惠互利,使載人航天技術(shù)飛速發(fā)展。
國際空間站
d1c7b970-c3e9-11ec-8521-dac502259ad0.png中國空間站有何亮點?d1dad366-c3e9-11ec-8521-dac502259ad0.png

中國空間站(天宮空間站,英文名稱:China Space Station)一般指的是中華人民共和國計劃中的一個空間站系統(tǒng)。預(yù)計在2022年前后建成??臻g站軌道高度為400~450公里,傾角42~43度,設(shè)計壽命為10年,長期駐留3人,總重量可達(dá)180噸,以進(jìn)行較大規(guī)模的空間應(yīng)用。


1992年,中國政府就制定了載人航天工程“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略,建成空間站是發(fā)展戰(zhàn)略的重要目標(biāo)。2021年5月,空間站天和核心艙完成在軌測試驗證。5月29日晚,我國在海南文昌航天發(fā)射場準(zhǔn)時點火發(fā)射天舟二號貨運飛船。6月17日9時22分,搭載神舟十二號載人飛船的長征二號F遙十二運載火箭,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射此后。6月17日15時54分,神舟十二號載人飛船與天和核心艙完成自主快速交會對接。6月17日18時48分,航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進(jìn)入天和核心艙。7月4日,神舟十二號航天員進(jìn)行中國空間站首次出艙活動。9月16日,神舟十二號載人飛船撤離空間站組合體。9月17日13時30分許,神舟十二號載人飛船返回艙反推發(fā)動機(jī)成功點火后,安全降落在東風(fēng)著陸場預(yù)定區(qū)域。9月20日15時,長征七號遙四運載火箭搭載天舟三號貨運飛船,在海南文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射。2021年10月16日6時56分,神舟十三號載人飛船與空間站組合體完成自主快速交會對接。航天員翟志剛、王亞平、葉光富進(jìn)駐天和核心艙,中國空間站開啟有人長期駐留時代。

第一步,發(fā)射載人飛船,由神舟一號至神舟五號任務(wù)完成。


第二步,突破航天員出艙活動技術(shù)、空間飛行器的對接技術(shù)等,由神舟六號至神舟十一號、天宮一號和天宮二號,以及天舟一號任務(wù)完成。

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第三步,建造空間站,分為空間站在軌建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)驗證和建造兩個階段。關(guān)鍵技術(shù)驗證階段由長征五號B首飛、發(fā)射天和核心艙、天舟二號、三號和神舟十二號、十三號飛船共6次飛行任務(wù)完成。建造階段將發(fā)射天舟四號貨運飛船,實施神舟十四號載人飛行任務(wù),發(fā)射并在軌組裝問天實驗艙和夢天實驗艙,2022年底前完成空間站三艙組合體建造。隨后實施天舟五號貨運補(bǔ)給和神舟十五號載人飛行任務(wù)。

中國空間站命名為“天宮”,一般情況下駐留3人,在航天員輪換時最多可達(dá)6人,成為我國長期在軌穩(wěn)定運行的國家太空實驗室。

中國空間站運行在高度340-450公里的近地軌道,在軌飛行可達(dá)10年以上,通過太空維修可以延長使用壽命,也可以擴(kuò)展其規(guī)模??臻g站的電源系統(tǒng)包含兩對“翅膀”,單翼翼展約30米的柔性太陽翼,為空間站提供可靠、充足的不間斷供電。

空間站基本構(gòu)型有3個艙段,1個核心艙,2個實驗艙。每個艙都是20噸級,三艙組合體質(zhì)量約66噸。

如果神舟飛船是一輛轎車,那么天宮一號和天宮二號相當(dāng)于是一室一廳的房子,空間站則像是三室兩廳還帶儲藏間。

核心艙命名為“天和”,全長16.6米,大柱段直徑4.2米,小柱段直徑2.8米,發(fā)射質(zhì)量22.5噸,可支持3名航天員長期在軌駐留。供航天員工作生活的空間約50立方米,加上兩個實驗艙后,航天員活動空間整體達(dá)到110立方米。

實驗艙Ⅰ名為“問天”,實驗艙Ⅱ名為“夢天”,主要任務(wù)是開展艙內(nèi)和艙外空間科學(xué)實驗和技術(shù)試驗,也是航天員的工作生活場所和應(yīng)急避難場所。


……

神舟十二號宇航員進(jìn)入中國自己的空間站,神舟十三號宇航員生活半年...這些激動人心的時刻,勾勒出中國人的鐘情飛天,實現(xiàn)夢想飛天的壯麗軌跡,并概述了中國宇航事業(yè)攀登科技高峰和奮斗實現(xiàn)夢想的自信自強(qiáng)足跡。

從“飛船時代”進(jìn)入“空間站時代”,記錄了中國航天科技的發(fā)展和進(jìn)步,也反映出中國已經(jīng)走上了科學(xué)技術(shù)自主發(fā)展之路。 從30年前的載人航天“三步走”計劃,(1992年9月,中央決策實施載人航天工程,并確定了我國載人航天“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。第一步,發(fā)射載人飛船,建成初步配套的試驗性載人飛船工程,開展空間應(yīng)用實驗;第二步,突破航天員出艙活動技術(shù)、空間飛行器交會對接技術(shù),發(fā)射空間實驗室,解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問題;第三步,建造空間站,解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應(yīng)用問題。)
30年后的今天,中國航天事業(yè)一步一個腳印,直到空間站即將完成“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略的圓滿結(jié)束。歷經(jīng)如此之長的時間,中國載人航天項目的大型太空計劃終于達(dá)到了自己的收獲季節(jié),夢想不辜負(fù)時代!一次又一次的成功標(biāo)志著人類對太空發(fā)展追求的速度,這為人類未來建設(shè)更大規(guī)模的空間站奠定了技術(shù)基礎(chǔ),進(jìn)一步宇宙探索和開發(fā)活動,乃至人類向太空移民。4月24日是中國航天日。“祝融”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星際……過去一年,中國航天創(chuàng)造了一個又一個舉世矚目的成就,逐夢星辰的腳步邁得更穩(wěn)、更遠(yuǎn)。期待中國航天科技給我們帶來更多驚喜和感動,讓我們一起為中國太空加油!

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