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神舟十二號提升宇航員駐留時間, 開啟載人航天工程三步走新起點

上個月,天問一號成功登陸火星,並釋放出我國首輛火星車「祝融」,在一次發射中出色地完成了圍繞火星飛行、降落、巡航的任務,堪稱人類航天史上的壯舉。

而今天,神州十二號的發射,讓我們再進一步。

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早在上世紀 90 年代,我國就定下了

載人航天

工程三步走的戰略,這次神舟十二號載人航天發射正是第三步「建造

空間站

,解決有較大規模的、長期有人照料的空間應用問題」的重要步驟。

為此我國已經籌備了多年,它們當中有不少已經成為了這次神舟十二號載人航天飛船任務的基礎技術或設施,建設天宮空間站是一段學習之旅,同樣是一段創新之旅。

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以載人航天中最關鍵的技術之一空間交會對接技術為例,中國空間技術研究院空間站系統總設計師楊宏曾表示:

兩個航天器的機、電、熱,各個多專業系統要有機地融為一體,就相當於 1 加 1 還要等於 1。分離的時候,兩個航天器還要各自成為獨立的飛行器。

要將幾噸的航天器接上並不容易,為此經過不斷摸索與創新,天宮一號與神舟八號完成了空間對接作為轉折點,此後相關技術不斷進步,這次神舟十二號飛船與空間站對接按計劃也會用上和天舟二號一樣的快速自動對接技術。

根據光明日報的報道,對比以往快速自動對接技術有巨大的提升,做到了全相位、全自動快速對接。全相位指的是無論是飛行器與空間站的相對位置是 1/4 圈還是半圈、整圈,都能以最快速度或在規定時間內對接好,不需要根據空間站位置來定發射時間。

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▲ 天舟二號與空間站對接

全自動指的的則是自動對接,在上一次天舟二號與空間站的對接中就做到全自動,據中國航天科技集團五院天舟二號貨運飛船副總設計師黨蓉表示:

以往飛船的交會對接從發射到具備交會對接條件需要大約 2 到 3 天時間,過程中還需要大量的人工參與。而此次天舟二號與天和核心艙對接,整個過程歷時約 8 小時,不用地面干預,就像無人駕駛汽車一樣。

當然了為了任務能順利,飛船一般也還會配備一套手動對接系統。而我國的 8 小時快速對接技術在全球範圍內也屬於最快的那一批,SpaceX 的龍航天飛船最近與國際空間站對接就耗費了 40 小時,而去年俄羅斯的聯盟號航天飛船僅花費 3 小時左右就完成了與國際空間站對接。

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▲ SpaceX 龍飛船

更快的對接速度不僅可以減少

航天員

在飛船狹小空間內滯留的時間,還可以更好更快地將一些對時間儲存要求高的物品,如生物製劑送到空間站內妥善儲存。

這次航天員將前往的天和核心艙同樣也是我國高階技術的結晶,核心艙全長約 16。6 米,大柱段直徑 4。2 米,小柱段約 2。8 米,重量達到了 20 噸級,不僅具備長期飛行能力、支援航天員生活,還能開展航天醫學、空間科學等實驗。

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▲天和核心艙

為了保障航天員在太空穩定駐留,核心艙中就有不少相應的支援技術,中國航天中國航天科工集團有限公司二院 206 所研發的環控生保尿處理子系統正是其中之一,據該所空間空間機電技術研究室主任崔廣志表示:

在單一工作週期內,尿處理子系統能夠從 6 升尿液中提出 5 升的蒸餾水,且經過淨化的再生水超出國家衛生標準,完全可以滿足在空間站中長期駐留的航天員飲用、清潔、製氧等多種用途。

這不僅保障了航天員們安全駐留在空間站,同時也透過迴圈利用減輕了空間站負載壓力。

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▲天宮空間站。 圖片來自:新華社

同樣的,為了保障安全駐留天舟二號貨運船中儲藏室的物資還配備了一個具備無線射頻識別功能的標籤,航天員可以透過專用裝置快速找到具體的物資,這無論是在生活物資取用還是裝備轉載方面都提升了效率,時間在太空駐留中顯得極為重要。

說到這裡,你可能會覺得這些技術離普通人有些遙遠,但其實它們已經在潛移默化地改變我們的生活了。

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