三问中国空间站:为何建?什么样?怎么建?( 二 )


“建成和运营近地载人空间站 , 将使我国成为独立掌握近地空间长期载人飞行技术 , 具备长期开展近地空间有人参与科学技术试验和综合开发利用太空资源能力的国家 。”周建平说 。
空间站要建成什么样?
有了中国空间站 , 就意味着中国人在太空有了一个“家” 。
这个“家”的基本构型有3个舱段 , 一个核心舱 , 两个实验舱 , 核心舱居中 , 两个实验舱连接于两侧 , 整体呈T字构型 , 供航天员工作活动的空间可达110立方米 。
中国航天科技集团五院空间站系统副总设计师朱光辰形象地比喻:如果说神舟飞船是一辆轿车 , 那么天宫一号和天宫二号相当于是一室一厅的房子 , 而中国空间站则像是三室两厅还带储藏间 , 算是“豪宅”了 。
4月29日发射的核心舱 , 就是“豪宅”中最大的房间 。

三问中国空间站:为何建?什么样?怎么建?

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空间站天和核心舱示意图 , 图片来源:中国航天科技集团五院
朱光辰列举一组数据:核心舱全长16.6米 , 最大直径4.2米 , 发射质量22.5吨 , 可支持3名航天员长期在轨驻留 , 是我国目前最大的航天器 。它既是空间站的管理和控制中心 , 也是航天员生活的主要场所 , 还能支持开展少量的空间科学实验和技术试验 。
“核心舱是中国空间站最关键的舱段 , 之后所有的舱段都将以此为起点进行叠加 , 因此核心舱的位置也恰好位于空间站的核心部位 。”中国航天科技集团五院空间站核心舱结构分系统主任设计师施丽铭打了个比方:核心舱好比是大树的树干 , 其他的舱段都会安装在它的接口上 , 如同大树的枝叶 , 不断向外延伸 。
她告诉采访人员 , 核心舱的长度比五层楼房还要高 , 直径比火车和地铁的车厢还要宽不少 , 体积比国际空间站的任何一个舱位都大 , 航天员入驻后 , 活动空间非常宽敞 。此外 , 核心舱的重量相当于三辆大客车的空重重量 , 同样也超过国际空间站的任何一个舱段 。
当然 , 核心舱不仅活动空间大 , 也将给航天员提供更好的补给保障 。
中国航天科技集团五院空间站系统总体主任设计师张昊说 , 此前我国航天员在轨飞行时间的最高纪录是33天 , 航天员生存所必需的水和氧气 , 由航天器直接送入太空 。如今 , 为了让航天员实现更久的在轨停留 , 空间站设计了完整的可再生生命保障系统 。
张昊说 , 航天员呼出的水蒸气会通过冷凝水方式回收 , 排泄的尿液也会回收净化 , 重新作为饮用水和生活用水使用 。电解制氧时产生的氢气 , 与航天员呼出的二氧化碳 , 将通过化学反应生成氧气 , 这也能够降低氧气的补给需求 。
此外 , 核心舱还负担了航天员初期驻留以及科研所需的全部物质条件 , 从居住区到科研区一应俱全:配置了工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区和锻炼区六个区域 。这其中 , 就餐区配置了微波炉、冰箱、饮水机、折叠桌等家居 , 锻炼区配置了太空跑台、太空自行车、抗阻拉力器等健身器材 , 以满足航天员日常锻炼;此外 , 舱内情景照明可由手机应用软件控制 。
三问中国空间站:为何建?什么样?怎么建?

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图为空间站天和核心舱研制现场 , 图片来源:中国航天科技集团五院
至于两个实验舱 , 实验舱Ⅰ名为“问天” , 其主要任务是开展舱内和舱外空间科学实验和技术试验 , 也是航天员的工作生活场所和应急避难场所 。张昊说 , 实验舱Ⅰ配备了航天员出舱活动专用气闸舱 , 支持航天员出舱活动 , 配置了小型机械臂 , 可进行舱外载荷自动安装操作 。
“实验舱Ⅰ有着核心舱部分关键平台功能 , 这意味着在需要的时候 , 它可以执行对空间站的整个管理和控制 。”张昊说 。
实验舱Ⅱ名为“梦天” , 具备和实验舱Ⅰ类似的功能 。实验舱Ⅱ还配置有货物专用气闸舱 , 在航天员和机械臂的辅助下 , 支持货物、载荷自动进出舱 。


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