中国科学院自动化研究所(中国科学院自动化研究所是国企吗)

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2022年10月31日15时37分,我国空间站的梦天实验舱在文昌航天发射场由长征五号B运载火箭托举升空,顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功,打响了我国空间站建造任务的收官之战。

长征五号B运载火箭发射升空,将梦天实验舱顺利送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。中国航天科技集团供图

澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者从中国航天科技集团八院获悉,在此次任务中,八院承担了梦天实验舱和长征五号B运载火箭四个助推器的抓总研制工作。

八院透露,后续,梦天实验舱将与天和核心舱进行快速交会对接以及平面转位,三舱(天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱)组成空间站“T”字基本构型。梦天实验舱在轨组装完成后,将与空间站其它两舱实现控制、能源、信息、环境等功能的并网管理,共同支持空间站开展更大规模的空间研究实验和新技术试验,打造空间技术应用研究“梦工场”,推动我国空间科学研究与应用迈向世界领先水平。

梦天实验舱

在举世瞩目的梦天实验舱“飞天”过程中,上海航天究竟承担了哪些任务、扮演着什么角色?梦天此行还装备了哪些“秘密武器”?八院专家做了一一揭秘:

胖五是我国近地轨道运载能力最大的火箭

长征五号B运载火箭作为“空间站舱段运输专列”,是在长征五号基础上,为满足我国载人空间站工程需求,按“通用化、系列化、组合化”设计思想研制的一款新型大型运载火箭,近地轨道运载能力可达25吨,是目前我国近地轨道运载能力最大的火箭,也是我国首型一级半构型火箭。

长五B由直径5米的芯一级+4个直径3.35米的助推器+舱罩组合体组成,其采用的少级数设计理念,有效提升了火箭的固有可靠性。合抱在火箭芯级上的4个助推器提供了火箭90%以上的起飞推力,是“胖五”力拔山兮气盖世的关键所在。

研制团队部分成员与长五B火箭合影

梦天采用了独特的“套娃”设计

梦天实验舱舱体全长17.88米,直径4.2米,发射质量约23吨,与天和核心舱、问天实验舱的任务分工和定位不同,与两者在配置上既有相似的地方,也有不同。

八院透露,梦天实验舱的定位是航天员工作的地方,因此没有配置类似“天和”“问天”舱的再生生保以及睡眠区、卫生区。但三个舱段均配置有航天员的锻炼设备,梦天舱配置的是抗阻锻炼设备,类似健身房的划船机。

从总体构型来看,梦天实验舱的肚子更圆,它由工作舱、货物气闸舱、载荷舱、资源舱四个舱段组成,并采用了独特的“套娃”设计。工作舱在最前端,通过对接机构与核心舱相连,主要是航天员舱内工作与锻炼的地方,也是舱内科学试验机柜安装的地方。载荷舱与货物气闸舱则是以“双舱嵌套”的形式与工作舱相连,也就是说,在载荷舱的内部,隐藏着一个货物气闸舱,主打货物出舱专用通道。最前端的是资源舱,也是对日定向装置和柔性太阳翼等安装的地方。

梦天实验舱的肚子更圆,它由工作舱、货物气闸舱、载荷舱、资源舱四个舱段组成,并采用了独特的“套娃”设计。

梦天实验舱作为“工作室”,是三舱中支持载荷能力最强的舱段,其配置了13个标准载荷机柜,主要面向微重力科学研究,可支持流体物理、材料科学、超冷原子物理等前沿试验项目,堪称天宫“梦工场”。同时,为了最大化实现舱外试验支持能力,梦天舱舱外配置有37个载荷安装工位,可为各类科学实验载荷提供机、电、信息方面的能力支持,确保它们在太空环境下开展各类实验。特别是载荷舱上配置有两块可在轨展开的暴露载荷实验平台,进一步增强了空间站的载荷支持能力。

梦天实验舱(右侧,在轨转位后)与空间站组合体示意图

我国空间站首次出现方形自动舱门

如果将问天实验舱的气闸舱比作“国际机场”的话,那么梦天的货物气闸舱就是空间站的“国际货运港口”。以往在舱外开展科学试验,需要航天员出舱进行安装作业,但这种方式会受到航天员出舱次数、载荷数量与大小的限制。因此,梦天实验舱所独具的载荷自动进出舱功能,将进一步提高空间站进行舱外载荷实(试)验的能力和效率。

研制团队部分成员与梦天实验舱合影

在梦天实验舱内,配置了一台载荷转移机构,可以稳定地执行将货物从舱内送出舱外,或将舱外货物运至舱内的任务。八院透露,载荷转移机构的运送能力达到400公斤、单次运送货物可以达到1.15米×1.2米×0.9米。这与航天员“带货出舱”的方式相比,货物出舱能力得到了进一步提升,还为在轨工作生活的航天员“减负”,以便他们将更多的时间精力用于开展舱内各项科学实验活动。

为了满足将来更大尺寸、更大重量货物的进出舱需求,梦天实验舱的货物气闸舱上还安装了一款独一无二的方形舱门,宽度可达1.2米。舱门采用全自动弧形滑移设计,可以为货物的进出舱提供一条宽阔的走廊,也是隔离舱内与舱外空间环境的关键设备,是我国空间站首次亮相的方形自动舱门。

航天八院的研制团队成员在工作中

能够实现“在轨放卫星”

八院专家同时透露,梦天实验舱具备微小飞行器在轨释放的能力,将作为开放合作平台进一步增强空间站的综合应用效益。梦天实验舱上专门配置了微小飞行器在轨释放机构,能够满足百公斤级微小飞行器或者多个规格立方星的在轨释放需求,解决微卫星和立方星低成本进入太空的问题。

航天八院的研制团队成员在工作中

航天员只需在舱内把立方星或微卫星填装到释放机构的“肚子内”,释放机构即可搭乘载荷转移机构,将小卫星运送至舱外。出舱后,机械臂抓取释放机构,运动到指定的释放方向,释放机构就会像弹弓一样,把小卫星弹射出去,实现在轨“放卫星”。

随着空间站更多科学实验任务的开展,空间站载荷供电需求也成倍增加。因此,梦天实验舱与问天实验舱同配置、同发力,也拥有单侧长达27米、可展开面积近138平方米的“巨型翅膀”——柔性太阳翼。我国空间站基本构型组装完成后,两个实验舱配置的四副太阳翼,将为我国空间站打造最强劲的能量源泉,真正实现“用电无忧”。


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