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中国空间站“T字构型”即将完成,为何选择这个构型?

来源:光明网-科普中国2022-10-31 10:42

  一切准备就绪,“梦天”实验舱出征在即。“梦天”实验舱发射成功后,中国空间站三舱“T”字基本构型亦将完成,届时,我们的“太空别墅”舱内活动空间将超过110立方米,配置2个航天员出舱口和1个货物气闸舱,并提供6个睡眠区和2个卫生区,可实现长期3人、短期6人驻留。

  中国空间站为何要选择“T字构型”呢?《科普中国繁星追梦》采访了国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光。

中国空间站“T字构型”即将完成,为何选择这个构型?

  

杨宇光:首先要强调一下,我们的空间站是可以扩展的,在初期建成后,它会形成一个“T字构型”,但是在未来可以在技术上增加第二核心舱。第二核心舱既可以有多个对接口和靠泊口,又可以增加新的舱段,形成像“干”字型的构型或其他构型。所以说中国空间站扩展性是很好的。

那么要为什么建成“T字构型”?原因是多方面的。首先,空间站轨道前进的方向上是天和核心舱,而它的前端有一个球形的节点舱,这个节点舱的两端是两个靠泊口,右侧连接的是问天实验舱,左侧连接梦天实验舱,这样的构型和国际空间站有相似的地方。这两个实验舱没有像天宫一号、天宫二号一样,把帆板布置在整个舱体中间,而是布置在了舱体尾部,而且加了一小段桁架。两对巨大的帆板间隔在30多米以上,可以避免遮挡的问题。

另外一个重要的特点是,两个实验舱尾部两对巨大的太阳能帆板也同样有两套相互垂直的驱动机构,可以保证在轨道上运行的时候,在任何时候太阳能帆板都可以以最优的方向去指向太阳。

中国空间站“T字构型”即将完成,为何选择这个构型?

  此外,再加上太阳能帆板采用了目前世界上效率几乎是最高的三结砷化镓太阳能电池,虽然非常薄,但是发电效率非常高。在轨道初期的时候,它的发电效率超过30%。可以想象,这样的帆板具有非常强大的供电能力。强大的供电能力也是我们进行各种科学活动、各种科学实验的最重要的基础。

  所以从这个角度来说,中国空间站虽然没有采用大型的桁架,但问天和梦天两个实验舱实际却起到了这个作用,非常巧妙地实现了和国际空间站同样的目标,也就是巨大的太阳能帆板它能够不受遮挡,而且以最优的方向指向太阳,这是第四代空间站最重要的特点,所以在这方面的技术水平,中国已经达到了国际的先进水平。

  “T字构型”另外这一竖,就是天和核心舱,它有三个对接口,有两个靠泊口,还有一个出舱口,集成度非常高。在它尾部有用于变轨的发动机,进行轨道的保持。

  除此之外,问天实验舱和天和核心舱上面的这个中继星的终端指向是不一样的,这就意味着空间站无论是采用什么样的姿态飞行,这两套终端总有一套可以覆盖或者指向天链中继卫星,基本能够保证整个空间站运营期间接近100%有测控覆盖,所以,地面几乎可以在任何时候都能跟空间站进行联络,并且有十路以上的高清图像可以同时地传输。所以综合以上各方面,采用“T字构型”是有充分的理由的。

  记者:宋雅娟 肖春芳

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[ 责编:蔡琳 ]
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