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“天和”核心舱发射成功，中国空间站开建 作者：暂无 来源：《读报参考》 2021年第15期 4月29日11时23分，搭载中国空间站“天和”核心舱的长征五号B遥二运载火箭在我国文昌航天发射场点火升空。此次发射任务成功，标志着中国空间站在轨组装建造全面展开，我国载人航天工程“三步走”战略成功迈出第三步。 下一步，天和核心舱将按既定飞行程序，展开各项动作，开展在轨工作，并等待货运飞船和载人飞船的到来。后续，核心舱将先后迎接天舟货运飞船和神舟载人飞船的访问，在全面完成空间站关键技术验证后，与问天实验舱、梦天实验舱实施交会对接，完成空间站三舱组合体在轨组装建造。按照此前公布的空间站建造任务规划，我国将于2022年完成空间站在轨建造。 天和核心舱堪称航天员“豪宅” 中国空间站意味着中国人在太空有了一个“家”。天和核心舱由节点舱，大、小柱段，后端通道和资源舱组成，发射升空后将为航天员提供太空科学和居住环境，承接载人飞船和货运飞船的对接停靠。它的设计寿命是10年，并可通过维修延长寿命。 硬件方面，天和核心舱是中国空间站的关键舱段，好比是大树的树干，其他舱段都会安装在它的接口上。所以核心舱有一个庞大的躯体和结实的身板：长度比五层楼房还要高，直径比火车和地铁的车厢还要宽不少，体积和重量比国际空间站的任何一个舱位都大。 天和核心舱空间站构型极其复杂，舱体多，不仅各个飞行器相当于一颗颗“卫星”，而且各飞行器不同的组合，又变成了一个个新的航天器。为此，有关单位从设计伊始就充分考虑了各种因素，为核心舱配置了灵活的大脑和神经——数管分系统，设计了相当于冷暖空调的皮肤——热控分系统，随时调节体温。此外，经过科学且慎重的遴选，空间站上将搭载安装包括生物学、材料科学、基础物理、微重力、 流体等类别相关的科学研究实验设施，以及共轨飞行的巡天望远镜。 软件方面，此前我国航天员在轨飞行时间的最高纪录是33天， 航天员生存所必需的水和氧气由航天器直接送入太空。为了让航天员实现更久的在轨停留，中国空间站设计了完整的可再生生命保障系统。航天员呼出的水蒸气会通过冷凝水方式回收，排泄的尿液也会回收净化。电解制氧时产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳，将通过化学反应生成氧气。 据空间站系统总体主任设计师张昊介绍，天和核心舱的密封舱内配置了工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区和锻炼区六个区域。不仅能够保证每名航天员都有独立的睡眠环境和专用卫生间，而且在就餐区配置了微波炉、冰箱、饮水机、折叠桌等家居，还配置了太空跑台、太空自行车、抗阻拉力器等健身器材，以满足航天员日常锻炼。此外，舱内情景照明可由手机App控制。说到手机，核心舱不仅配上了，可以实现在轨航天员之间通话和天地通话，还配了天地视频通话设备，可以实现与地面的双向视频通话。此外，还有可以支持航天员收发电子邮件的测控通信网和相关设备。 在400多公里高空，打造中国“太空电站” 天和核心舱拥有复杂庞大的系统，当然需要强有力的电力保障。有柔性太阳电池翼提供能量后，空间站长期在轨稳定运行、航天员长期驻留，站内的用电安全也是关键问题。在空间站运行到太阳无法照射的阴影区时，就由锂离子蓄电池为整个舱体供电。研制人员经过长期攻关，设计出了一种满足空间站运行需求的长寿命、大容量、高安全的锂离子蓄电池。 锂电最大的安全性问题是热失控。为此，空间站锂电采用了多种特殊设计：从源头上采用陶瓷隔膜，提供良好的防内短路措施；在电池组内使用阻燃材料，防止高温引发燃烧；在电池组内使用卸压材料，为单体电池膨胀时提供空间；采用全密闭的锂离子蓄电池箱体式结构式设计，为舱内提供安全可靠的环境。 空间站核心舱共有6组锂离子蓄电池，每组66 个单体电池。而锂电使用时的难点在于实现对每个单体电池的过充保护。研制人员设计出了一套智能化的锂电管理系统，实现高精度、高可靠、高安全的锂电充电控制。 空间站在长达10多年的在轨运行过程中，航天员需定期对锂电进行在轨更换。核心舱有两个功率通道，当其中一个通道需要更换电池时，由另一个通道作为主力供电；且每个功率通道采用“2+1”机组工作模式，任意一个机组中的电池需要更换时，将本机组断电，剩余两个机组可以保证本通道正常供电。另外，研制人员在锂离子蓄电池模块中安装了两个并联的分段开关，通过将电池组的电压降低到人体的安全电压范围，满足人体的36伏安全电压要求，保护了航天员开展在轨维修时的人身安全。 （摘自《北京青年报》雷嘉） 本文来源：https://www.dywdw.cn/b3a3d5eaa100a6c30c22590102020740bf1ecd93.html
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2023-02-01
