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问天实验舱实物曝光,有2个机械臂和3个太阳翼,今年5月发射升

  我国将在今年5月份发射问天实验舱,届时将与天和核心舱对接,然后在8到9月份又会发射梦天实验舱,与天和、问天组成三舱结构,基本完成空间站一期工程建设。而这一切,将在半年内完成。具体来说,在半年时间内,我们将完成包括天舟四号货运飞船、神舟十四载人飞船、问天实验舱、梦天实验舱、神舟十五载人飞船和天舟五号货运飞船等6次重大航天任务,真是速度惊人。
  我国空间站一期工程的三舱结构
  而就在最近,作为这一系列连续动作的第一步,问天实验舱的实物也终于曝光了。从画面上可以看到,它与天和实验舱有较大区别,特别是小柱段部分,完全不同,那么我们今天就来聊一聊这个问天实验舱。
  问天实验舱首次整体曝光
  首先,问天实验舱的长度达到17。9米,竖起来差不多相当于6层楼房的高度,不仅比国际空间站任何舱段都要长,也比天和核心舱长了1。3米,它是人类航天史上迄今为止最长的单体航天器。
  天和核心舱本身就是在太空中最长的了
  而从上到下仔细看问天实验舱,首先映入眼帘的是末端短桁架和可折叠柔性薄膜太阳翼,太阳翼的制造材料和天和核心舱的相同,都是转换率达30的柔性三结砷化镓太阳电池片,以及轻质碳纤维面板,但是问天实验舱的太阳翼面积更大。天和核心舱的单翼面积为67平方米,两组就是134平方米,初期发电能力超过18000瓦。而问天实验舱一个太阳翼的面积,就远远超过了134平方米。
  不仅如此,在三舱结构完成之后,天和核心舱的太阳翼也将被转移至问天和梦天实验舱的末端,这样的话,每个实验舱就有3组太阳翼。另外,两个实验舱的大太阳翼还可以实现双自由度转动,如果再加上空间站本身姿态的调整,就是三自由度了,看起来就像直升机的螺旋桨一样,当然,转动速度不会有那么快。
  竟然是可以转动的
  之所以要采用这样的设计,就是为了最大限度提高太阳翼的受晒率,保持最大受晒面积,从而保持最大的发电功率。这种设计远比国际空间站巨大的桁架太阳翼和散热板要好。国际空间站看起来非常巨大,其实很大一部分都是桁架、太阳翼和散热板,就像猫狗蓬松的毛发一样,一洗澡就会露馅。它的舱段体积其实并不大,与我们空间站二期工程完成之后差不多,而从发电量上看,我们的一期工程,就与国际空间站的整体发电能力相差无几了,到了二期工程,更是会远远超过。
  一期工程完成之后的我国空间站
  而末端短桁架和太阳翼附着的地方,就是问天实验舱的资源舱,上面安装有各种姿控发动机,同样的姿控发动机也出现在问天实验舱的末端,就是不知道是否和天和核心舱一样有霍尔推进器?与国际空间站的实验舱不一样,问天实验舱也可以起到核心舱的作用,所以天和核心舱全套的设备,它也有,而且还多了大约10个机柜,非常考验设计功底。
  实际上,问天实验舱是我国空间站的紧急避险安全区,一旦再次遭遇太空碎片来袭,或者别国卫星不怀好意的靠近,我国航天员将在问天实验舱里进行躲避,并随时可以畅通无阻地乘坐载人飞船返回地面,所以它的设计要求很高,在关键时刻必须代替核心舱发挥作用,比如和天和核心舱一样,也有3个睡眠舱和1个卫生间,1个备用太空马桶。
  红框内是我国空间站的安全区
  蓝色部分是国际空间站安全区
  我们接着往下看,在资源舱的下方,是人员专用气闸舱,舱外的暴露实验载荷接口非常醒目,它的作用和日本的希望号实验舱的舱外暴露实验载荷平台一样,而在梦天实验舱,还有一个更大的类似平台,而且还是可开合式的,比日本的更先进,相关的内容我们以后再详细聊聊。
  至于人员专用气闸舱,它的背后有个出舱口,是我国航天员未来主要使用的出舱位置,而现在天和核心舱节点舱的出舱口,将成为备份。看过我国出舱直播的人也许会发现,航天员出舱的时候,画面上经常会有十分耀眼的阳光,这是因为节点舱出舱口朝向太阳的一面,无法避开,而问天实验舱的出舱口,将朝向地球的一面,届时再直播出舱画面,就不会刺眼了。
  面向太阳出舱太刺眼
  面朝地球就好多了
  问天实验舱出舱口
  另外,在舱外暴露实验载荷平台上,还有一个七自由度可爬行机械臂,与天和核心舱的类似,不过长度只有5米,承载能力只有3吨,但它有着更高的操控精度,可以执行更为精细的作业任务,同时还可以天和大机械臂组合起来,形成一个15米的超长机械臂。
  问天机械臂在这里
  问天机械臂
  两个机械臂地面组合试验
  除此之外,在问天实验舱对接节点舱的地方,还有一个转位机械臂,看名字就知道,它主要用于实验舱的转位对接,至于是否还有其他的功能,目前还不知道。也就是说,一期工程完成之后,我国空间站上其实是有3个机械臂的。
  转位机械臂工作中
  至于问天实验舱的大柱段,主要布置了大约10个机柜,和前面说的3个睡眠舱、1个卫生间,今年下半年,神舟十四和神舟十五将在太空中交班,届时会有6名航天员同时进驻我国空间站。而未来二期工程完成之后,我国空间站将有12个床位和4个卫生间,载人数量超过现在的国际空间站。
  一期工程完成后的我国空间站
  总体来说,问天有更大的太阳翼,有2个机械臂,有出舱口、睡眠区和卫生间,也有姿控发动机和各种通信、测控设备,它的作用远不止是实验舱,而是实验舱和核心舱的合体,与天和核心舱形成备份,保证空间站的绝对安全。
  问天和天和对比

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