中国空间站结构,空间站的组成结构有哪些(空间站建设将经历9种组合体构型)
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1、变形金刚?空间站建设将经历9种组合体构型,都有什么结构?
空间站是人类太空活动的大平台,由多舱段构成,例如国际空间站由16个国家合作建设,是目前为止规模最大的太空合作项目,总重量440吨,这样的庞然大物靠人类目前的运载火箭送入轨道根本是不可能的。最好的办法就是像堆积木一样,分块发射,之后在太空中进行对接组装。
我国的空间站也是如此,从2021年4月天和核心舱发射升空,中国空间站的建设算是正式开始。第一阶段进行关键技术验证,发射了天舟二号货运飞船、神舟十二号载人飞船、天舟三号载人飞船以及神舟十三号载人飞船,4月16日三名航天员翟志刚、王亚平和叶光富安全返回地球,也意味着中国空间站关键技术验证阶段的完美收官。
4月17日新闻发布会,根据中国载人航天工程办公室相关负责人的消息,在接下来中国空间站还有6次发射任务,在2022年完成空间站的建设工作。其中包括天舟四号货运飞船、神舟十四号载人飞船、“问天”实验舱、“梦天实验舱”天舟五号货运飞船以及神舟十五号载人飞船。
在这密集的六次发射任务过程中,中国空间站也将经历9种以上的组合体构型,看上去就像是变形金刚。
我们先来看一下天和核心舱上的对接口和停泊口的情况,大柱段在后有一个轴向对接口,节点舱在前有一个轴向对接口、两个水平方向径向停泊口,一个径向对接口。因为在不同的时间任务中,载人飞船和货运飞船停留的位置不同,就会导致空间站出现不同的组合体构型。
我们按照时间顺序,跟随每一个飞船的发射,看一下中国空间站到底会经历几种组合体构型。
1、天舟四号货运飞船会在五月发射升空,入轨后对接到大柱段轴向对接口,此时中国空间站将呈现“天舟三号(轴)-天和核心舱-天舟四号”的构型;
2、六月份神舟十四号载人飞船发射入轨,对接到节点舱径向对接口上,这个时候中国空间站的构型就是“天舟三号(轴)-神舟十四号(径向)-天和核心舱-天舟四号”。
3、七月份“问天”实验舱会发射,但是在这之前天舟三号会下行让出节点舱的轴向对接口,中国空间站将短暂变成“神舟十四号(径)-天和核心舱-天舟四号”,随着“问天”实验舱的入轨对接,将变成“问天实验舱(轴)-神舟十四号(径)-天和核心舱-天舟四号”的构型。
4、“问天实验舱”在节点舱轴向对接口飞行一段时间,之后会在机械臂辅助下进行水平转位,到达节点舱的停泊口,这个时候空间站就变成“问天实验舱(径)-神舟十四号(径)-天和核心舱-天舟四号”的构型。
5、在10月份“梦天实验舱”会发射,跟前一个实验舱一样,先是在节点舱轴向对接口对接,之后再转位到停泊口,因此空间站会经历“梦天实验舱(轴)-问天实验舱(径)-神舟十四号(径)-天和核心舱-天舟四号”,到“梦天实验舱(径)-问天实验舱(径)-神舟十四号(径)-天和核心舱-天舟四号”构型的转变。
6、由于神舟十四号和神舟十五号将进行太空会师,因此接下来要把天舟四号进行从后到前的转位,给天舟五号让位置,空间站组合体变成“天舟四号(轴)-梦天实验舱(径)-问天实验舱(径)-神舟十四号(径)-天和核心舱”的构型。
7、之后便是天舟五号运送物资入轨,在后向对接口对接,空间站组合体变成“天舟四号(轴)-梦天实验舱(径)-问天实验舱(径)-神舟十四号(径)-天和核心舱-天舟五号”构型。
8、之后便是神舟十五号发射升空,在此之前天舟四号货运飞船需要下行让位置,因此空间站组合体短暂变成“梦天实验舱(径)-问天实验舱(径)-神舟十四号(径)-天和核心舱-天舟五号”构型,随着神舟十五号入轨,空间站组合体变成“神舟十五号(轴)-梦天实验舱(径)-问天实验舱(径)-神舟十四号(径)-天和核心舱-天舟五号”的构型。
实际上可以看到,中国空间站的基本构型是天和核心舱上带着两个实验舱呈现T字形结构,剩下的三个对接口就是为载人飞船以及货运飞船准备的。
因此说中国空间站的完全体”应该是“三舱三船”的结构,并且在进入正式运营阶段之后,空间站航天员都将在太空中在轨任务交接,短暂共处5-10天的时间。这种模式将在神舟十四和神舟十五任务中首次展示,以后将成为常态。
文/科学黑洞,图片来源网络侵删。
2、中国空间站结构:空间站的组成结构有哪些
中国空间站的组成结构是怎样的?
中国空间站包括核心舱、实验舱梦天、实验舱问天、载人飞船(即已经命名的“神舟”号飞船)和货运飞船(天舟一号飞船)五个模块组成。各飞行器既是独立的飞行器,具备独立的飞行能力,又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合体,在核心舱统一调度下协同工作,完成空间站承担的各项任务。
一、核心舱
全长约18.1米,最大直径约4.2米,发射质量20-22吨。核心舱模块分为节点舱、生活控制舱和资源舱。
主要任务包括为航天员提供居住环境,支持航天员的长期在轨驻留,支持飞船和扩展模块对接停靠并开展少量的空间应用实验,是空间站的管理和控制中心。
核心舱有五个对接口,可以对接一艘货运飞船、两艘载人飞船和两个实验舱,另有一个供航天员出舱活动的出舱口。
二、实验舱
全长均约14.4米,最大直径均约4.2米,发射质量均约20-22吨。空间站核心舱以组合体控制任务为主,实验舱II以应用实验任务为主,实验舱I兼有二者功能。
实验舱I、II先后发射,具备独立飞行功能,与核心舱对接后形成组合体,可开展长期在轨驻留的空间应用和新技术试验,并对核心舱平台功能予以备份和增强。
三、货运飞船
最大直径约3.35米,发射质量不大于13吨。货运飞船是空间站的地面后勤保障系统。
主要任务,一是补给空间站的推进剂消耗,空气泄漏,运送空间站维修和更换设备,延长空间站的在轨飞行寿命;二是运送航天员工作和生活用品,保障空间站航天员在轨中长期驻留和工作;三是运送空间科学实验设备和用品,支持和保障空间站具备开展较大规模空间科学实验与应用的条件。
货运飞船命名为天舟货运飞船,采用模块化设计,具有全密封货舱、半密封/半开放货舱、全开放货舱三种构型,可以把不同的载荷包括小型舱段运输上去,由航天员和机械臂将其装配到空间站上。发射该飞船的是新研制的长征七号运载火箭。
扩展资料
中国空间站的建设意义:
2022年空间站建好后,将随即投入正常运营,开展科学研究和太空实验,促进中国空间科学研究进入世界先进行列,为人类文明发展进步作出贡献。
中国空间站建设将瞄准掌握空间站建造技术,用与时代同步的技术,建造有中国特色、时代特征的空间站。
中国的空间站也将为全球科学家提供科学研究和实验机会,满足最新最好的空间探索及空间资源利用等科研需要,使中国载人航天发展进入探索科学前沿、开发空间资源、造福人类社会的新阶段。
参考资料来源:百度百科-中国空间站
空间站的基本结构是什么?
一般空间站的基本构架,由大型运载火箭发射人轨,本体可以载人人轨,也可先不载人,随后上人;或短期上人,长期自行工作。根据需要,随后发射货运飞船或航天飞机把有效载荷运送人轨与之对接,采取积木式建造逐步扩展。
空间站通常由本体即中心构架、对接舱、气闸舱、轨道舱、生活舱、服务舱、专用设备舱和太阳能电池阵列板等组成。
对接舱用于停靠飞船、航天飞机和各种航天器,一般有两个以上,开始的“礼炮”1~5号只有一个对接舱口,到“礼炮”6~7号增为两个,而“和平”1号已达6个,未来的航天站将有12个至20个。
气闸舱用于密压舱段与真空空间之间的隔离段,为宇航员进出站内外提供必经的过渡通道,设有两道舱门,分别与密压舱和外壳舱相连。一般宇航员要在气闸舱内吸纯氧至少3.5小时才能出站活动,这叫“吸氧排氮”的“人体处理”。
轨道舱用于宇航员的工作场所,包括实验室、加工室、空间站控制室和修理间。舱内形成了和地球常规环境、压力、温度、湿度等地面自然条件相同的人造环境条件。
生活舱用于宇航员食、住和休息娱乐,一般设有卧室、餐厅、卫生间等,宇航员还能洗澡,沿“微型跑道”跑步,骑“自行车记功器”锻炼身体,以及散步;看电视,与地面通过可视电话进行聊天、联络等。其舱内自然环境条件也和轨道舱一样。
服务舱用于装备推进系统,即作为机动转移、调姿、加速、减速、侧滑等动力设置,气源和电源等能源保障设施,供全站使用。
专用设备舱根据特定任务而设置的可安装专用仪器设备的舱段,如空间探测器、天文望远镜、各种测试仪、电视摄像机以及遥控侦察照相机等。
太阳能电池阵列板是站载各种设施的用电电源。
空间站的组成
空间站是由对接舱、气闸舱、轨道舱、生活舱、后勤服务舱、专用设备舱和太阳能电池等几部分组成。空间站又称太空站、航天站,是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。
空间站分为单模块空间站和多模块空间站两种。单模块空间站可由航天运载器一次发射入轨,多模块空间站则由航天运载器分批将各模块送入轨道,在太空中将各模块组装而成。在空间站中要有人能够生活的一切设施,空间站不具备返回地球的能力。
空间站的特点之一是经济性。例如,所有的空间站都不具有返回地面的功能而是在太空接纳航天员进行实验,可以使载人飞船成为只运送航天员的工具,从而简化了空间站的结构,既能降低其工程设计难度,又可减少航天费用。
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