5月29日晚,天舟二号货运飞船在海南文昌航天发射场发射升空。作为首个与我国空间站进行对接的航天器,天舟二号携带了多人多天的生活物资,包括空气、食物和出舱航天服,以及大量推进剂和空间站实验设备,为空间站提供推进剂补加和轨道维持等服务,被形象地称为太空“快递小哥”。
天舟二号货运飞船由货物舱、推进舱两个舱段组成。中国航天科技集团八院承担了电源分系统、对接机构分系统、推进舱结构与总装、测控通信子系统、总体电路分系统推进舱电缆网等研制任务。
在轨时间最长的交会对接
满载货物的天舟二号货运飞船,把物资和设备送进核心舱、实现推进剂补加,必须在船与舱之间建立起高可靠的刚性连接,这离不开八院805所抓总研制的对接机构分系统。
交会对接,是指两个航天器(飞船、空间实验室、空间站等)在空间轨道上会合、并在结构上连成一个整体的技术,是实现空间站、太空平台和空间运输系统的空间装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨道上服务的先决条件。
5月29日晚,我国在海南文昌航天发射场准时点火发射天舟二号货运飞船。这是空间站货物运输系统的第一次应用性飞行。新华社记者 蒲晓旭 摄
我国是世界上第三个独立掌握太空交会对接技术的国家,自2011年以来,共实施了10次空间交会对接,圆满实现了首次无人/载人交会对接,并验证了在轨补加技术,为空间站建设打下了坚实的基础。
但与以往任务不同,此次空间站对接的吨位大、对接后组合体飞行时间长,是迄今在轨时间最长的交会对接。为了适应天和核心舱22吨的对接目标、以及未来空间站180吨的对接任务,八院805所设计师对第一代对接机构进行了升级改进,创新性地提出可控阻尼的控制思路,用来缓冲大吨位航天器对接过程中产生的撞击能量。
5月29日晚,我国在海南文昌航天发射场准时点火发射天舟二号货运飞船。这是空间站货物运输系统的第一次应用性飞行。新华社记者 张丽芸 摄
经过544次仿真分析和317次地面试验后,设计师充分验证阻尼器的各项功能和性能指标,使原本8吨的对接能力提升到180吨,确保了大型航天器对接的可靠性和安全性。
在太空撑起了一把“遮阳伞”
天舟二号货运飞船飞行模式复杂,与核心舱形成组合体在轨飞行期间,飞船尾部对着太阳的区域,可能会出现推进舱内的发动机温度环境过高的情况。为了减少太阳热流的影响,推进舱总装设计团队增加了特殊的遮光隔热装置,为正推发动机在太空撑起了一把“遮阳伞”。
5月29日晚,我国在海南文昌航天发射场准时点火发射天舟二号货运飞船。这是空间站货物运输系统的第一次应用性飞行。新华社记者 蒲晓旭 摄
据八院天舟货运飞船推进舱总装主任设计师李传吟介绍,研制团队为此做了大量的仿真分析,新增遮光板后,发动机喷管处温度大幅降低,可对发动机工作性能产生有效保护,从而为空间站组合体的在轨飞行控制提供有力支撑。
当核心舱与货运飞船成功对接后,在组合体的飞行模式下,为确保各舱段及货运飞船自身的发电能力,核心舱与货运飞船将实现并网供电。核心舱可为货运飞船提供最高2000瓦的供电;同时,货运飞船也能为核心舱提供1000瓦左右的供电,以应对空间站可能出现的特殊情况。
5月29日晚,我国在海南文昌航天发射场准时点火发射天舟二号货运飞船。这是空间站货物运输系统的第一次应用性飞行。新华社记者 蒲晓旭 摄
为了接受来自核心舱2000瓦的电力“馈赠”,货运飞船还需经历“高压并网”的适应过程。同时,还可通过分流调节器,将太阳电池翼多余的电进行分流,实现电源分系统的智能化管理。此外,根据锂离子蓄电池在轨寿命周期,研制人员设置了7种充电控制方式,确保飞船的供电万无一失。
5月29日晚,我国在海南文昌航天发射场准时点火发射天舟二号货运飞船。这是空间站货物运输系统的第一次应用性飞行。新华社记者 蒲晓旭 摄
让航天员在天地间高速通信
在八院电子所研制团队的攻关下,天舟二号货运飞船的以太网通信功能也进行了全面升级,增加了空间站天地互联网数据代传功能和天地互联网组播分发功能,在不增加通道带宽的情况下,使地面、空间站能同时收发视频、音频数据。
5月29日晚,我国在海南文昌航天发射场准时点火发射天舟二号货运飞船。这是空间站货物运输系统的第一次应用性飞行。新华社记者 杨冠宇 摄
据八院电子所设计师邓松峰介绍,正是有了这台功能升级的“通信神器”,未来航天员在空间站里的生活将不再枯燥,航天员可以视频通话,也可以即时接入移动终端,还可以上网冲浪、听音乐、看视频,天地间的距离将不再遥远。
编辑:赵征南
责任编辑:付鑫鑫
来源:新华社