
天宫一号发射、追踪、交会、对接示意图
这些天,“天宫一号”一直撩动着大家的神经 。因为按照既定计划,“天宫一号”很快就要升空了 。在“天宫一号”之后,神舟八号也将飞赴太空,与“天宫一号”交会对接 。有关专家表示,如果首次交会对接成功,将意味着我国成为继美国、俄罗斯后,第三个独立掌握航天交会对接技术的国家 。因此 , 天宫与神八这次太空中的亲密接触,不仅为我国建立空间站打下基础 , 也奠定了中国载人航天技术在世界上的一席之地,可谓“一吻定江山” 。
浩瀚无垠的苍穹 , 正在静静等待“天宫一号”、等待着意味非凡的深情一吻……
揭秘:地上一日天上16昼夜
“天宫一号”目标飞行器,顾名思义,就是那个在太空被追逐的目标,先行出发后遨游于太空 , 等待着它的伙伴神舟飞船与之亲密接触 。
“天宫”,这是一个具有浓郁中国特色、寄托了华人无限憧憬的名字 。实际上,“天宫一号”本身是一个空间实验站的雏形,重8吨,人们都很熟悉的国际空间站重达450吨 , 因而这个8吨重的庞然大物到了太空中,可能要算是“小老弟”了 。
不过,国际空间站的大吨位是由13个舱组成的,而我国的“天宫一号”是两舱“相伴” 。对于“天宫一号”的模样,人们已经并不陌生了 , 其模型从2009年的央视春晚第一次公开亮相后,其后更是在大型科技展览上与公众见面 。它的主体为短粗的圆柱体,直径比神舟飞船更大,前后各有一个对接口 。两舱分别为实验舱和资源舱,实验舱由密封的前锥段、柱段和后锥段组成,实验舱前端安装一个对接机构 , 以及交会对接测量和通信设备,用于支持与飞船实现交会对接 。资源舱为轨道机动提供动力,为飞行提供能源 。
“天宫一号”的设计寿命是两年 , 要想维持生存,它的粮食——能源供给至关重要 。近日,负责天宫一号电源供应的上海研发团队透露了其中的一些秘密 。“地上一天,天上一年”这种说法对天宫一号来说可能有些夸张,因为在太空中的它,每24个小时有着16个昼夜 。大约每昼30分钟,每夜60分钟 。30分钟面对太阳的时间,就是天宫一号太阳能帆板发电的时间 。
在公开亮相的天宫一号模型中大家都会注意到,它有一对翅膀,太阳能帆板就附着在翅膀上,天宫一号会始终跟着太阳转,角度保持在50至60度左右,这样就保证了有足够的日照可以“充电” 。帆板发电时,一部分电量直接供给天宫一号,一部分电量则储存在镍氢电池里 , 供黑夜时使用 。
交会对接最怕“追尾”
航天专家、《国际太空》杂志执行主编庞之浩指出,“交会对接”是举世公认的航天技术瓶颈,在国外载人航天活动早期,航天器在空间交会对接过程中就曾失败 。在太空中的空间实验室和飞船都是高速运行的,时速达到28000公里以上,在对接过程中,如果计算不准 , 就可能发生飞船相撞事故 。去年俄罗斯飞船在与国际空间站交会对接时,就没有第一次成功,而是在经历了一次失败后,第二次完成了任务 。庞之浩介绍说 , “交会对接”中最令人挠头的就是“追尾”了 。在有人控制的情况下,一般发生重大追尾事故的概率要低,而在没有航天员的情况下 , 就要靠地面引导和自动控制了 。
在过了交会对接这一关后,空间站还会面临其他危险 。庞之浩说,在空间站的运行过程中,最大的威胁将来自空间碎片 , 其次是空间站本身是否运行正常,另外,太阳活动等太空天气也将影响空间站的运动 。国际空间站都有作为救生舱的飞船长期停留,以备航天员逃生 。
航天员在太空中面临的考验也不少 , 晕头转向、噪声、失重超重等等,还有可能被食物、粪便呛到,怎么刮胡子等等 。“国际空间站就曾闹过粮荒,后来解释说前一批航天员太能吃,后续的供粮却没有跟上 。”
神舟三姐妹相继会天宫
据了解 , 我国在发射“天宫一号”后两年内,将相继发射神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船,分别与“天宫一号”完成空间交会对接 。如果天宫一号发射成功 , 将标志着我国已经拥有建设初步空间站,即短期无人照料的空间站的能力 。2015年前 , 再陆续发射“天宫二号”、“天宫三号”两个空间实验室 。按照规划,我国真正意义上的载人空间站将在2020年前后建成 。
中国工程院院士、原“神舟”号飞船总设计师戚发轫曾透露,在中国的载人航天“三步走”计划中,我国最终要建设的是一个基本型空间站 , 它的规模不会超过国际空间站 。基本型空间站大致包括一个核心舱、一架货运飞船、一架载人飞船和两个用于实验等功能的其他舱,总重量在100吨以下 。其中的核心舱需长期有人驻守,能与各种实验舱、载人飞船和货运飞船对接 。具备了20吨以上运载能力的火箭,才有资格发射核心舱 。
为此 , 我国在海南文昌新建继酒泉、太原、西昌之后的第四个航天发射?。?主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务 。
新型飞船可容3人搭乘
庞之浩介绍说,由于空间站并不能往返天地 , 因而为空间站送人运货的重任就落在了航天飞机或者飞船的身上,神舟飞船就是我国自行研制的第一种新型太空载人工具 。
戚发轫表示,“神舟”系列飞船从“神舟”八号开始有了许多技术改进,成为一种崭新的天地往返飞行器 。其中,交会对接功能是其最主要的特色,航天员可以根据电视图像操纵飞船,使其紧跟目标飞行器 。
据有关人士透露,神舟八号飞船除了担负着突破空间交会对接技术的使命外 , 还要实现载人运输飞船定型,之后不再做大的改动 , 进入批量生产阶段 。定型后的神舟飞船外形结构与目前基本一致,内部装修更加舒适和人性化 , 将成为我国空间站至地球的天地往返运输工具,也能为其他国家提供人员和货物的天地运输服务 。
据介绍 , 定型后的神舟飞船可靠性、安全性更高,能够运输3人飞行7天,具备与空间站交会对接的能力 。国产化水平高,能够批量生产,短时间高密度发射 。仅仅发射8艘飞船就能生产制造成熟的天地往返运输器,这在世界航天史上是史无前例的 。
【天宫一号整装待发 交会对接最怕“追尾”】
北京晨报
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