"Tianhe Core Module" is suksesvol bekendgestel!Hoe om die probleem van energieverbruik op die ruimtestasie op te los en hoe veilig is dit?

Op 29 April het die Long March 5B Yao-2 draervuurpyl die ruimtestasie Tianhe kernmodule suksesvol die lug ingedra by die Wenchang Space Launch Site in China.Dit is nog 'n geskiedkundige oomblik in die geskiedenis van my land se bemande ruimtevlug na die volledige sukses van die eerste vlug van die Long March 5B draervuurpyl in Mei 2020.

        China Bemande Ruimtestasie, waarna verwys word as China Space Station of Tiangong Space Station, is 'n ruimtelaboratoriumstelsel met Chinese kenmerke wat in 'n wentelbaan saamgestel is.Die wentelbaanhoogte van die ruimtestasie is 400-450 kilometer, die hellingshoek is 42-43 grade, die bemande ruimtestasie heet "Tiangong", en die vragruimtetuig heet "Tianzhou".Die China Ruimtestasie gebruik die drie-kajuit "Tianhe Core Module", "Wentian Experimental Module" en "Mengtian Experimental Module" as die basiese opset.

        Die Tianhe-kernmodule is die bevel- en beheersentrum van die toekomstige ruimtestasie.Die daaglikse lewe van die ruimtevaarders sal hier uitgevoer word, en sekere ruimtewetenskap-eksperimente en tegniese eksperimente sal hier uitgevoer word.Om die langtermynlewe van ruimtevaarders in die ruimte gemakliker te maak, bied die kernmodule ongeveer 50 kubieke meter ruimte vir ruimtevaarders om te werk en te leef.Benewens die opgradering van die slaaparea, is 'n spesiale sanitasie-area en 'n sportarea ook bygevoeg.Boonop kan WIFI in die kernkajuit aan die internet gekoppel word.Met so 'n groot stelsel word die elektrisiteitsaanvraag dienooreenkomstig opgegradeer tot byna drie keer dié van die "Tiangong No. 2", wat sterk kragbeskerming vereis.

        In die ruimte is die enigste bron van energie vir die kernmodule sonenergie. Daarom is die Tianhe-kernkajuit toegerus met twee pare groot-area sonselvlerke, met 'n enkelvlerkoppervlakte van 67 vierkante meter.Dit skakel sonenergie om in elektriese energie in die verligte area vir gebruik in die hele kajuit, en stoor terselfdertyd energie vir die battery vir gebruik wanneer die kernkajuit na die skadu-area vlieg.Die aanvanklike kragopwekkingskapasiteit van hierdie twee stelle sonselvlerke het 18 000 watt oorskry, wat enige vorige ruimtetuig in China ver oortref het.

Die enkelvlerkspan van die sonkragbatteryvlerk van “Tiangong-2″ is slegs 3 meter, en die enkelvlerkontplooiing van die batteryvlerk van die Tianhe-kernkajuit het tot 12,6 meter toegeneem.Die laairuimte van die lanseervoertuig is beperk, en die ontwikkelaars het die buigsame sonkragbatteryvlerke van multidimensionele en multi-stap ontplooiing vir die eerste keer in China toegepas, en hierdie probleem is vernuftig opgelos.Deur voordeel te trek uit die toepassing van drievoudige aansluiting gallium arsenied sonselle met hoë doeltreffendheid foto-elektriese omskakelingsdoeltreffendheid,hulle, saam met hoë-spesifieke energie litium-ioon batterye, vorm 'n kragtige kragstelsel om betroubare en voldoende ononderbroke kragopwekking vir die ruimtestasie te verskaf.

Nog 'n spesiale funksie van die kernkajuit-sonkragbatteryvlerk is dat die hele vlerk uitmekaar gehaal en oorgeplaas kan word tydens wentelbaan.As in ag geneem word dat die sonselvlerke van die kernkajuit geblokkeer sal word na die voltooiing van die daaropvolgende ruimtestasiekonstruksie, wat kragopwekking sal beïnvloed, kan die twee sonselvlerke deur die ruimtevaarders en robotarms uitmekaar gehaal en buite die kajuit oorgeplaas word , en geïnstalleer in die stert van die eksperimentele kajuit vir daaropvolgende bekendstellings.Op die kapwerk word die kragtoevoerkanaal op die wentelbaan herbou om die funksie van die uitbreiding van die energie op die wentelbaan te verwesenlik.

Die ruimtestasie werk al lank stabiel in 'n wentelbaan, en die ruimtevaarders bly vir 'n lang tyd.Die veiligheid van die stasie is die mees kritieke kwessie.Wanneer die ruimtestasie in ’n skadugebied inloop waar die son nie bestraal kan word nie, is die litium-ioonbattery verantwoordelik vir die krag van die hele kajuit.Hoe om die veiligheid van die battery te verseker?

Navorsers het 'n oplossing gevind ná langtermynnavorsing.Hulle het 'n ontwerplang lewe, groot kapasiteit, hoë veiligheidlitium-ioon battery wat aan die operasionele behoeftes van die ruimtestasie voldoen.Die battery gebruik 'n keramiek diafragma, wat 'n goeie effek het om interne kortsluitings te voorkom.Terselfdertyd word vlamvertragende materiale in die batterypak gebruik om te verhoed dat die battery weens hoë temperature brand.

Daar word berig dat daar 6 stelle litiumioonbatterye in die kernkompartement van die ruimtestasie is, elk met 66 enkelselle.Die navorsers het ook 'n intelligente litiumbatterybestuurstelsel ontwerp om hoë-presisie, hoë betroubaarheid en hoë-veilig litiumbattery-laaibeheer te bereik.Die drievlakbeskermingsmeganisme word geaktiveer wanneer die battery laai, en temperatuurmonitering word geïmplementeer.Wanneer die laaitemperatuur hoër is as die gestelde veilige temperatuurwaarde, sal die battery onmiddellik gelaai word.

Tydens die ruimtestasie se in-wentelbaanwerking vir meer as 10 jaar, moet ruimtevaarders periodiek litiumbatterye in 'n wentelbaan vervang.Hoe om die veilige werking van ruimtevaarders te verseker sonder om die normale kragtoevoer van die ruimtestasie te beïnvloed?Die ontwikkelaars het "dubbele versekering" verskaf vir die vervanging van litiumbatterye.Die kernkompartement het twee kragkanale.Wanneer een van die kanale met 'n battery vervang moet word, word die ander kanaal as die hoofkragbron gebruik.In elke kragkanaal, wanneer die battery in enige eenheid vervang moet word, word die eenheid afgeskakel, en die oorblywende twee eenhede kan die normale kragtoevoer van hierdie kanaal verseker.

Daarbenewens het die navorsers twee parallel gesegmenteerde skakelaars in die litium-ioon battery module geïnstalleer.Deur die spanning van die batterypak tot die veilige spanningsreeks van die menslike liggaam te verminder, voldoen dit aan die 36-volt veiligheidsspanningsvereiste van die menslike liggaam en beskerm die ruimtevaarders in die veld.Persoonlike veiligheid tydens spoorinstandhouding.

Nadat die kernmodule suksesvol gelanseer is, sal die volgende missie die "Tianzhou II"-vragruimtetuig wees, en dan sal die bemande ruimtetuig gelanseer word.Nadat die "Tianzhou II" by die kernmodule gedok het, sal dit drie ruimtevaarders dra.Die "Shenzhou XII"-ruimtetuig sal ook die lanseringsvoorbereidingsfase betree.Die bekendstelling van die Tianhe-kernmodule het amptelik die aanloop tot die bou van China se ruimtestasie geopen, en was ook 'n belangrike mylpaal in die geskiedenis van China se bemande ruimtevlug.Dit het gemerk dat die konstruksie van my land se ruimtestasie die stadium van volle implementering betree het en 'n stewige grondslag gelê het vir daaropvolgende missies.