天天看點

變形金剛?空間站建設将經曆9種組合體構型,都有什麼結構?

作者:科學黑洞

空間站是人類太空活動的大平台,由多艙段構成,例如國際空間站由16個國家合作建設,是目前為止規模最大的太空合作項目,總重量440噸,這樣的龐然大物靠人類目前的運載火箭送入軌道根本是不可能的。最好的辦法就是像堆積木一樣,分塊發射,之後在太空中進行對接組裝。

變形金剛?空間站建設将經曆9種組合體構型,都有什麼結構?

大陸的空間站也是如此,從2021年4月天和核心艙發射升空,中國空間站的建設算是正式開始。第一階段進行關鍵技術驗證,發射了天舟二号貨運飛船、神舟十二号載人飛船、天舟三号載人飛船以及神舟十三号載人飛船,4月16日三名航天員翟志剛、王亞平和葉光富安全傳回地球,也意味着中國空間站關鍵技術驗證階段的完美收官。

4月17日新聞釋出會,根據中國載人航天工程辦公室相關負責人的消息,在接下來中國空間站還有6次發射任務,在2022年完成空間站的建設工作。其中包括天舟四号貨運飛船、神舟十四号載人飛船、“問天”實驗艙、“夢天實驗艙”天舟五号貨運飛船以及神舟十五号載人飛船。

變形金剛?空間站建設将經曆9種組合體構型,都有什麼結構?

在這密集的六次發射任務過程中,中國空間站也将經曆9種以上的組合體構型,看上去就像是變形金剛。

我們先來看一下天和核心艙上的對接口和停泊口的情況,大柱段在後有一個軸向對接口,節點艙在前有一個軸向對接口、兩個水準方向徑向停泊口,一個徑向對接口。因為在不同的時間任務中,載人飛船和貨運飛船停留的位置不同,就會導緻空間站出現不同的組合體構型。

變形金剛?空間站建設将經曆9種組合體構型,都有什麼結構?

我們按照時間順序,跟随每一個飛船的發射,看一下中國空間站到底會經曆幾種組合體構型。

1、天舟四号貨運飛船會在五月發射升空,入軌後對接到大柱段軸向對接口,此時中國空間站将呈現“天舟三号(軸)-天和核心艙-天舟四号”的構型;

2、六月份神舟十四号載人飛船發射入軌,對接到節點艙徑向對接口上,這個時候中國空間站的構型就是“天舟三号(軸)-神舟十四号(徑向)-天和核心艙-天舟四号”。

變形金剛?空間站建設将經曆9種組合體構型,都有什麼結構?

3、七月份“問天”實驗艙會發射,但是在這之前天舟三号會下行讓出節點艙的軸向對接口,中國空間站将短暫變成“神舟十四号(徑)-天和核心艙-天舟四号”,随着“問天”實驗艙的入軌對接,将變成“問天實驗艙(軸)-神舟十四号(徑)-天和核心艙-天舟四号”的構型。

4、“問天實驗艙”在節點艙軸向對接口飛行一段時間,之後會在機械臂輔助下進行水準轉位,到達節點艙的停泊口,這個時候空間站就變成“問天實驗艙(徑)-神舟十四号(徑)-天和核心艙-天舟四号”的構型。

變形金剛?空間站建設将經曆9種組合體構型,都有什麼結構?

5、在10月份“夢天實驗艙”會發射,跟前一個實驗艙一樣,先是在節點艙軸向對接口對接,之後再轉位到停泊口,是以空間站會經曆“夢天實驗艙(軸)-問天實驗艙(徑)-神舟十四号(徑)-天和核心艙-天舟四号”,到“夢天實驗艙(徑)-問天實驗艙(徑)-神舟十四号(徑)-天和核心艙-天舟四号”構型的轉變。

變形金剛?空間站建設将經曆9種組合體構型,都有什麼結構?

6、由于神舟十四号和神舟十五号将進行太空會師,是以接下來要把天舟四号進行從後到前的轉位,給天舟五号讓位置,空間站組合體變成“天舟四号(軸)-夢天實驗艙(徑)-問天實驗艙(徑)-神舟十四号(徑)-天和核心艙”的構型。

7、之後便是天舟五号運送物資入軌,在後向對接口對接,空間站組合體變成“天舟四号(軸)-夢天實驗艙(徑)-問天實驗艙(徑)-神舟十四号(徑)-天和核心艙-天舟五号”構型。

8、之後便是神舟十五号發射升空,在此之前天舟四号貨運飛船需要下行讓位置,是以空間站組合體短暫變成“夢天實驗艙(徑)-問天實驗艙(徑)-神舟十四号(徑)-天和核心艙-天舟五号”構型,随着神舟十五号入軌,空間站組合體變成“神舟十五号(軸)-夢天實驗艙(徑)-問天實驗艙(徑)-神舟十四号(徑)-天和核心艙-天舟五号”的構型。

變形金剛?空間站建設将經曆9種組合體構型,都有什麼結構?

實際上可以看到,中國空間站的基本構型是天和核心艙上帶着兩個實驗艙呈現T字形結構,剩下的三個對接口就是為載人飛船以及貨運飛船準備的。

是以說中國空間站的完全體”應該是“三艙三船”的結構,并且在進入正式營運階段之後,空間站航天員都将在太空中在軌任務交接,短暫共處5-10天的時間。這種模式将在神舟十四和神舟十五任務中首次展示,以後将成為常态。

文/科學黑洞,圖檔來源網絡侵删。

#奇妙知識季#

繼續閱讀