天和核心舱有多牛?全面超越和平号,部分黑科技国际空间站都没有
4月29日上午11点许,在海南文昌航天发射中心,长征五号B遥2大型运载火箭,携带着中国空间站的核心舱——天和号顺利进入近地轨道,这意味着中国空间站将展开紧锣密鼓的建设步伐,虽然其规模比国际空间站小不少,但黑科技很多,充分体现科研工作者的智慧和努力。
这一次,最大近地轨道运载能力达25吨的长5B,展示了自己的力量,把重达22吨的天和核心舱顺利送入预定轨道,核心舱是空间站的核心部分,由节点(对接)舱、生活控制舱和资源(动力)舱三部分组成,可以和明年升空的梦天和问天号实验舱,以及神舟载人飞船、天舟货运飞船对接。
图片:长征5B遥2发射 预计到明年年底,通过总共11次密集的航天发射,中国空间站将完工,作为进入地球轨道的第三座模块化空间站(前两座是“和平”号和国际空间站),这充分体现了“中国速度”,前苏联/俄罗斯的“和平”号从核心舱发射到建成花了10年(1986-1996年),而国际空间站首个舱段曙光号功能货舱是1998年升空,到2016年才基本建成,不过,“和平”号在轨重量为129吨,而国际空间站更是高达420吨,中国空间站目前初步规划是66吨,要小得多。
图片:中国空间站效果图 毕竟,“和平”号和国际空间站是美俄两家分担,后者更是欧洲、日本全面参与的,我们不和它们拼规模。
可是,我们的空间利用率是非常高的,这次成功入轨的天和核心舱有5层楼高,16.6米的长度、22吨的重量超过了国际空间站上任何一个舱段,根据航天五院对外披露的视频,其小柱段空间有50立方米、而大柱段有100立方米,3名航天员更是每个人都有单独的睡眠空间和1个专用卫生间,就餐区等功能分区也是一应俱全,这一次天和号升空,公布的画面里就发现,帮助航天员在轨期间锻炼的太空自行车已经打好包了,静待6月份神舟12号的三位航天员造访。
图片:天和核心舱全貌,航天科技集团图源 而整个“和平”号,其核心舱(DOS-7),加压舱段空间为90立方米(可用76立方米),整座空间站加压舱段一共只有350立方米,而当天和核心舱和梦天、问天实验舱组装在一起后,可用空间很可能超过比它重一倍的“和平”号,有说法,国际空间站上的可用空间,也只有中国空间站上的1.5倍。
图片:“太空自行车”亮了 可见,我们用最高效、最经济的设计来建造自己的空间站,而且给未来预留有丰富的“拓展空间”,毕竟,按照航天人实干谨慎的科研作风,天和核心舱的备份舱段应该已经准备好了。
图片:宽敞明亮的核心舱工作区 在技术水平上,中国空间站的水平大幅超过了“和平”号,更不是后者的复制品,如果大家看整体构型就会发现,“和平”号上的太阳能电池帆板杂乱无章,而中国空间站组装完毕后,两个实验舱尾部桁架上有最长的两对太阳能电池帆板,而核心舱上也采用了柔性太阳能电池帆板,所以说,我们的空间站虽然规模小,但也用了国际空间站上的那种桁架式太阳能电池帆板,大幅减少了互相之间的遮蔽、提升了其发电能力,对未来扩展有很大的帮助。
图片:实验舱上的太阳能翼,采用桁架搭建 更值得一提的是,这次,天和核心舱上还搭载了电推进轨道维持发动机,这是国际空间站上都没有的,可以大幅减少货运飞船补充燃料的频率,有说法,1年只需要发射1艘“天舟”,毕竟“天舟”的货运能力高达6.5吨同样很高效,而国际空间站至少需要1年4艘,俄“进步”号、欧洲的ATV、日本的HTV打个不停。
图片:“和平”号 此外,这次天和核心舱还携带了一部长达10米的七自由度空间机械臂,能一次性抓取最大25吨的航天器,毕竟,中国空间站未来还有另一个有点低调的“小伙伴”,就是“巡天”光学舱,和问天、梦天一样,它也是一个20吨级的大家伙,但平时和空间站共轨运行,在哈勃空间望远镜同等量级分辨率条件下,“巡天”视场大300倍,而且可以和中国空间站接驳进行燃料加注和维修,这一独特的能力,也是国际空间站没有的。
图片:国际空间站 应该说,比起设计上短板很多的“和平”号,以及举西方之力建造的国际空间站,中国空间站符合国情、注重经济可承受性和扩展性,如果国际空间站在2025年退役,它很可能是唯一在轨的空间站,这一次发射,不仅让国人振奋,而且也广受国外关注。
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