10:30!航天员“游”进问天舱( 二 )


为了保证问天实验舱安全“到站下车” , 研制团队设计出一套既能固定大直径舱段 , 又能实现快速可靠分离的装置 。但在测试中发现这套分离装置对分离面的瞬间冲击力高达3万个重力加速度 , 可能导致舱段内的陶瓷、光学器件损坏 。于是 , 能够迅速耗散动能的“沙发”座椅被设计出来 , 实现冲击力降低10倍左右 , 达到国际最优水平 。
细节
实验舱自带
“降噪神器”
在问天实验舱内部 , 安装有大量压气机、泵、风扇等设备 。而且由于空间生命科学研究任务所需 , 它还搭载了“太空冰箱”等诸多设备 。这些设备工作的噪声叠加在一起 , 构成了空间站内的复杂噪声环境 。对问天实验舱进行噪声评估与治理 , 为航天员提供安静舒适的工作环境 , 是航天科技集团五院总装与环境工程部空间站力学试验团队的重要任务 。
试验人员在地面模拟舱内噪音源 , 并找出那些“嗓门”最大、影响最明显的设备 , 进行更精准、更严格的噪声治理 。“太空冰箱”是他们盯上的治理重点——它在设计时做到了最大程度的集成 , 各组成部分间环环相扣 , 且为了保证舱内的空气质量 , 很多地面常用的降噪材料对其并不适用 。这就要求该装置的降噪工作必须在最有限资源、最低重量、最小空间内最高效地完成 。
试验团队从关键环节入手 , 逐一解决 , 最终在没有增加体积和重量的情况下 , “太空冰箱”的噪声指标降低了近20分贝 。
就这样 , 团队从细节入手 , 分类施策降噪 。以振动为主的噪声源 , 穿上金属橡胶定制的松软舒适的“鞋子”;以声辐射为主的噪声源 , 被放在隔声较好的盒子里 。最终 , 问天实验舱工作区噪声可保持在60分贝以下 , 睡眠区可保持在50分贝以下 , 满足相关医学标准要求 。本报采访人员 刘苏雅
揭秘“问天”
“温柔一振”获取能源
作为我国空间站的首个实验舱 , 问天实验舱中藏着不少航天人的巧思 。还有不少设计刷新了中国航天新纪录 。
由太阳能转化而来的电能 , 是在轨航天器的能量来源 。问天实验舱配备了一对柔性太阳帆板 , 通过双自由度的对日定向机构保证其始终朝向太阳 , 不受太阳入射角和空间站飞行姿态的影响 , 总能获取最大的能量 。
这对“翅膀”单侧展开面积达百余平方米 , 刷新了我国航天器在轨使用太阳帆板的纪录 , 平均每日太阳能发电量将超过430度 。在地面 , 这足够一个普通三口之家用上一个半月 。
空间站在轨建造完成后 , 天和核心舱的一个太阳帆板将转移至问天实验舱资源舱的尾部 , 天和核心舱将专心进行空间站管理工作 , 而问天实验舱将成为名副其实的“主发电站” , 为组合体源源不断地供电送能 。
热点回应
为何一定要到太空做实验?
今年 , 我国将完成以天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱为基本构型的T字形天宫空间站建造 , 建成国家太空实验室 , 支持开展长期、多领域、大规模空间科学与应用研究 。
在太空中“大兴土木”做实验 , 是因为太空能提供长期的微重力、辐射等特殊研究环境 , 可供科学家探究特殊的物理现象 。中科院空间应用工程与技术中心应用发展中心主任张伟举例说 , 由于太空中沉淀和分层现象基本消失、压力梯度极大减小 , 可生产出没有缺陷、性能优良的材料 。同时 , 中国空间站长期有人在轨驻留 , 便于实验操作和设备的维修、维护、升级 , 样品模块还可通过天地往返运回地面 , 进行深入研究 。
问天实验舱应用任务以生命科学和生物技术研究为主 , 目前已在空间生命科学与生物技术、微重力流体物理、空间材料科学、空间应用新技术试验等四个领域规划部署了十余个研究主题 , 立项40余项科学项目 , 待空间站建成后 , 将持续论证、滚动实施相关科学项目 。