原标题:“问天”发射成功!问天空间站的发射组装有多难 本文经授权转载自微信公众号 答案如下 (ID:theanswer163) 2022年7月24日,中国空间站首个实验舱段“问天”顺利发射。成功它将在太空中与天和核心舱会合,空间完成中国空间站的站的组装第一次“扩建”。这也意味着中国空间站在组装建造阶段,有多韩漫难言之隐全集资源迈出了新的问天一大步。 组装一座空间站,发射有多困难? 在空间站的成功发展过程中,不是空间每一座都需要组装。 在人类空间站发展的站的组装早期阶段,各国一般选择先发射不用组装的有多试验性空间站,来探索空间站技术。问天恋爱禁区第一季下滑式 这批第一代空间站,发射只有一个接口,成功只能连接载人飞船,带上去的氧气、食品、燃料等物资很容易出现短缺,站内的一系列设备也很难更换,因此在轨寿命通常低于五年。 即便是像天空实验室一样做得很大,也只坚持了六年多,很不划算,并不是渴望爱火难耐漫画免费阅读下拉式最终解决方案。 
这时有了单模块的第二代空间站,苏联只是在“礼炮”1-5号的基础上,增加了一个对接口,运行寿命就大大增加了。 
但这时的空间站还是太小,各种器材、设备被安排得很紧凑,开展研究工作受到限制,一旦有故障也很难修理。 要让空间站更宽敞、能够承担更多任务、运行更长时间,就得把多种模块组合起来,比如第一个多模块空间站“和平号”,多个舱段分批发射、在太空组装完成,拥有多个对接口。 这种多模块的设计增加了空间站的灵活性,设备拆卸修理很方便,运行时间也就更长。 
中国在经历了两次不需要组装的“试验性空间站”后,也顺利推进到最实用的“多模块空间站”阶段。 按照计划,天宫空间站将由“天和”“问天”“梦天”三个舱段组成,首先“天和”发射,然后“问天”“梦天”依次对接。 但是,问天实验舱要追上“天和”,并不是你想象的这样,直接将“问天”发射到核心舱旁边。 由于地球引力和空气阻力,直接将飞船发射到“天和”旁边,需要耗费巨量的燃料。 
最经济的办法,是先将飞船发射进入较低轨道,然后通过霍曼变轨的 转移到“天和”所在的空间站轨道。看起来很简单,但事实并不如此。 
这是天和核心舱,正在离地面400km左右的高空,以7km/s的速度高速运转,每一个半小时多一点就能环绕地球一圈。如果你在它正后方,想要追上它,可能会遇到这种尴尬场面。 
要科学地追上“天和”,“问天”需要在短短6.5小时内,经历四个复杂的阶段。 第一阶段是最复杂的阶段,飞船由地面测控系统进行远程导引,完成多次变轨,逐渐抬高轨道,并且修正轨道倾角和其他误差,从而将“问天”的轨道调整为与“天和”轨道同一平面、高度略低的近圆轨道。 
这个过程完成后,“问天”开始近程导引,通过自身配备的微波和激光敏感器,实时测量与“天和”的相对运动参数,自动引导到“天和”附近的初始瞄准点。 然后,“问天”将捕捉“天和”的对接轴,并根据情况调整,进入对接走廊,它们之间的距离也越来越近。 此时,任务终于来到最终阶段:对接。 准备对接时,“问天”关闭发动机,以0.15—0.18m/s的停靠速度与“天和”相撞,利用空间对接机构使他们相连。 空间对接口一般长这样,主要对接机构可以放在对接口中间,也可以放在周边,交错的物理结构,让它们能把两个航天器连在一起。 
我国常用这样的周边式对接机构,两个航天器上都有三个结构一致的导向瓣,互相交错插合,紧密相连。 
在对接装置上面还安装有类似弹簧的阻尼装置,用来缓冲撞击产生的巨大冲击。 至此,“问天”和“天和”终于成功相聚,新的太空旅程,就此展开。 [1]景海鹏, 辛景民, 胡伟, 邓一兵 & 郑南宁. (2019). 空间站: 迈向太空的人类探索. 自动化学报(10),1799-1812. [2]Messerschmid, E., & Bertrand, R. (2013). Space stations: systems and utilization. Springer Science & Business Media. [3]李新忠, 朱刘昊, 樊海豪, 魏文军, 马鑫, 秦雪云... & 台玉萍.. 霍曼转移结构光束设计及微粒操纵. 光子学报. [4]王秋霞 & 郭成宝. (2011). 航天器的轨道问题. 物理教学(08),10-12. [5]央视网. (2021). 刚刚,中国空间站核心舱组合体运行轨道参数公布 [6]中国载人航天工程网. (2022). 中国空间站轨道参数 [7]解永春,张昊 & 胡海霞.(2021).自主交会对接控制方案设计及验证. 中国航天(08),14-21. [8]王亚男 & 俞敏.(2016).神舟飞天 天宫探梦——中国载人航天交会对接相关术语解读. 中国科技术语(06),55-58. [9]Polites, M. E. (1998). An assessment of the technology of automated rendezvous and capture in space. NASA. [10]张崇峰 & 刘志. (2016). 空间对接机构技术综述. 上海航天(05),1-11. |