Στις 29 Απριλίου, ο πύραυλος φορέας Long March 5B Yao-2 μετέφερε τον πυρήνα του διαστημικού σταθμού Tianhe στον αέρα με επιτυχία στο χώρο εκτόξευσης Wenchang στην Κίνα.Αυτή είναι μια άλλη ιστορική στιγμή στην ιστορία της επανδρωμένης διαστημικής πτήσης της χώρας μου μετά την απόλυτη επιτυχία της πρώτης πτήσης του φέροντος πυραύλου Long March 5B τον Μάιο του 2020.
Ο επανδρωμένος διαστημικός σταθμός της Κίνας, που αναφέρεται ως Διαστημικός Σταθμός της Κίνας ή Διαστημικός Σταθμός Τιανγκόνγκ, είναι ένα διαστημικό εργαστηριακό σύστημα με κινεζικά χαρακτηριστικά συναρμολογημένα σε τροχιά.Το τροχιακό ύψος του διαστημικού σταθμού είναι 400-450 χιλιόμετρα, η γωνία κλίσης είναι 42-43 μοίρες, ο επανδρωμένος διαστημικός σταθμός ονομάζεται "Tiangong" και το διαστημόπλοιο φορτίου ονομάζεται "Tianzhou".Ο Διαστημικός Σταθμός της Κίνας χρησιμοποιεί τις τρεις καμπίνες "Tianhe Core Module", "Wentian Experimental Module" και "Mengtian Experimental Module" ως βασική διαμόρφωση.
Η βασική μονάδα Tianhe είναι το κέντρο διοίκησης και ελέγχου του μελλοντικού διαστημικού σταθμού.Η καθημερινή ζωή των αστροναυτών θα πραγματοποιηθεί εδώ και ορισμένα πειράματα διαστημικής επιστήμης και τεχνικά πειράματα θα πραγματοποιηθούν εδώ.Προκειμένου να γίνει πιο άνετη η μακροχρόνια ζωή των αστροναυτών στο διάστημα, η βασική μονάδα παρέχει περίπου 50 κυβικά μέτρα χώρου για τους αστροναύτες για εργασία και ζωή.Εκτός από την αναβάθμιση του χώρου ύπνου, προστέθηκαν επίσης ειδικός χώρος υγιεινής και χώρος άθλησης.Επιπλέον, το WIFI μπορεί να συνδεθεί στο Διαδίκτυο στην καμπίνα του πυρήνα.Με ένα τόσο τεράστιο σύστημα, η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας αναβαθμίζεται αντίστοιχα σε σχεδόν τριπλάσια από αυτή του «Tiangong No. 2», που απαιτεί ισχυρή προστασία ισχύος.
Στο διάστημα, η μόνη πηγή ενέργειας για τη μονάδα πυρήνα είναι η ηλιακή ενέργεια. Ως εκ τούτου, η καμπίνα πυρήνα Tianhe είναι εξοπλισμένη με δύο ζεύγη πτερυγίων ηλιακών κυψελών μεγάλης περιοχής, με εμβαδόν μονής πτέρυγας 67 τετραγωνικών μέτρων.Μετατρέπει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια στη φωτισμένη περιοχή για χρήση σε ολόκληρη την καμπίνα και ταυτόχρονα αποθηκεύει ενέργεια για την μπαταρία για χρήση όταν η καμπίνα του πυρήνα πετά στη σκιασμένη περιοχή.Η αρχική ικανότητα παραγωγής ενέργειας αυτών των δύο σετ πτερύγων ηλιακών κυψελών ξεπέρασε τα 18.000 Watt, ξεπερνώντας κατά πολύ κάθε προηγούμενο διαστημόπλοιο στην Κίνα.
Το άνοιγμα μονής πτέρυγας της ηλιακής πτέρυγας μπαταρίας του "Tiangong-2" είναι μόνο 3 μέτρα και η ανάπτυξη με ένα φτερό της πτέρυγας μπαταρίας της καμπίνας πυρήνα Tianhe έχει αυξηθεί στα 12,6 μέτρα.Ο χώρος φόρτωσης του οχήματος εκτόξευσης είναι περιορισμένος και οι προγραμματιστές έχουν εφαρμόσει τα ευέλικτα πτερύγια ηλιακής μπαταρίας πολυδιάστατης και πολλαπλών βημάτων ανάπτυξης για πρώτη φορά στην Κίνα και αυτό το πρόβλημα έχει λυθεί έξυπνα.Επωφελούμενοι από την εφαρμογή ηλιακών κυψελών τριπλής διασταύρωσης αρσενικού γαλλίου με απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής υψηλής απόδοσης,μαζί με μπαταρίες ιόντων λιθίου υψηλής ειδικής ενέργειας, σχηματίζουν ένα ισχυρό σύστημα ισχύος που παρέχει αξιόπιστη και επαρκή αδιάλειπτη παραγωγή ενέργειας για τον διαστημικό σταθμό.
Μια άλλη ειδική λειτουργία του πτερυγίου ηλιακής μπαταρίας καμπίνας πυρήνα είναι ότι ολόκληρη η πτέρυγα μπορεί να αποσυναρμολογηθεί και να μεταφερθεί κατά τη διάρκεια της τροχιάς.Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα φτερά ηλιακών κυψελών της καμπίνας πυρήνα θα μπλοκαριστούν μετά την ολοκλήρωση της επόμενης κατασκευής του διαστημικού σταθμού, κάτι που θα επηρεάσει την παραγωγή ενέργειας, τα δύο φτερά ηλιακών κυψελών μπορούν να αποσυναρμολογηθούν και να μεταφερθούν έξω από την καμπίνα από τους αστροναύτες και τους ρομποτικούς βραχίονες , και εγκαταστάθηκε στην ουρά της πειραματικής καμπίνας για τις επόμενες εκτοξεύσεις.Στο δοκό, το κανάλι τροφοδοσίας ανακατασκευάζεται στην τροχιά για να πραγματοποιήσει τη λειτουργία επέκτασης της ενέργειας στην τροχιά.
Ο διαστημικός σταθμός λειτουργεί σταθερά για μεγάλο χρονικό διάστημα σε τροχιά και οι αστροναύτες παραμένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα.Η ασφάλεια του σταθμού είναι το πιο κρίσιμο ζήτημα.Όταν ο διαστημικός σταθμός βρίσκεται σε σκιώδη περιοχή όπου ο ήλιος δεν μπορεί να ακτινοβοληθεί, η μπαταρία ιόντων λιθίου είναι υπεύθυνη για την τροφοδοσία ολόκληρης της καμπίνας.Πώς να διασφαλίσετε την ασφάλεια της μπαταρίας;
Οι ερευνητές βρήκαν μια λύση μετά από μακροχρόνιες έρευνες.Σχεδίασαν αμακροζωία, μεγάλης χωρητικότητας, υψηλής ασφάλειαςμπαταρία ιόντων λιθίου που καλύπτει τις λειτουργικές ανάγκες του διαστημικού σταθμού.Η μπαταρία χρησιμοποιεί ένα κεραμικό διάφραγμα, το οποίο έχει καλό αποτέλεσμα στην αποφυγή εσωτερικών βραχυκυκλωμάτων.Ταυτόχρονα, στη συστοιχία μπαταριών χρησιμοποιούνται υλικά επιβραδυντικά φλόγας για να μην καεί η μπαταρία λόγω υψηλών θερμοκρασιών.
Αναφέρεται ότι υπάρχουν 6 σετ μπαταριών ιόντων λιθίου στο διαμέρισμα πυρήνα του διαστημικού σταθμού, το καθένα με 66 μεμονωμένες κυψέλες.Οι ερευνητές σχεδίασαν επίσης ένα έξυπνο σύστημα διαχείρισης μπαταριών λιθίου για την επίτευξη ελέγχου φόρτισης μπαταρίας λιθίου υψηλής ακρίβειας, υψηλής αξιοπιστίας και υψηλής ασφάλειας.Ο μηχανισμός προστασίας τριών επιπέδων ενεργοποιείται κατά τη φόρτιση της μπαταρίας και εφαρμόζεται παρακολούθηση θερμοκρασίας.Όταν η θερμοκρασία φόρτισης είναι υψηλότερη από την καθορισμένη τιμή ασφαλούς θερμοκρασίας, η μπαταρία θα φορτιστεί αμέσως.
Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του διαστημικού σταθμού σε τροχιά για περισσότερα από 10 χρόνια, οι αστροναύτες πρέπει να αντικαθιστούν περιοδικά τις μπαταρίες λιθίου σε τροχιά.Πώς να εξασφαλίσετε την ασφαλή λειτουργία των αστροναυτών χωρίς να επηρεαστεί η κανονική παροχή ρεύματος του διαστημικού σταθμού;Οι προγραμματιστές έχουν παράσχει «διπλή ασφάλιση» για τη λειτουργία αντικατάστασης μπαταρίας λιθίου.Το διαμέρισμα πυρήνα έχει δύο κανάλια ισχύος.Όταν ένα από τα κανάλια πρέπει να αντικατασταθεί με μπαταρία, το άλλο κανάλι χρησιμοποιείται ως κύρια παροχή ρεύματος.Σε κάθε κανάλι τροφοδοσίας, όταν η μπαταρία σε οποιαδήποτε μονάδα χρειάζεται αντικατάσταση, η μονάδα απενεργοποιείται και οι υπόλοιπες δύο μονάδες μπορούν να εξασφαλίσουν την κανονική τροφοδοσία αυτού του καναλιού.
Επιπλέον, οι ερευνητές εγκατέστησαν δύο παράλληλους τμηματικούς διακόπτες στη μονάδα μπαταρίας ιόντων λιθίου.Μειώνοντας την τάση της μπαταρίας στο ασφαλές εύρος τάσης του ανθρώπινου σώματος, ικανοποιεί την απαίτηση τάσης ασφαλείας 36 volt του ανθρώπινου σώματος και προστατεύει τους αστροναύτες στο πεδίο.Προσωπική ασφάλεια κατά τη συντήρηση της σιδηροτροχιάς.
Μετά την επιτυχή εκτόξευση της βασικής μονάδας, η επόμενη αποστολή θα είναι το διαστημόπλοιο φορτίου «Tianzhou II» και στη συνέχεια θα εκτοξευτεί το επανδρωμένο διαστημόπλοιο.Αφού το «Tianzhou II» προσδεθεί με την κεντρική μονάδα, θα μεταφέρει τρεις αστροναύτες.Το διαστημόπλοιο «Shenzhou XII» θα εισέλθει επίσης στη φάση προετοιμασίας της εκτόξευσης.Η εκτόξευση της βασικής μονάδας Tianhe άνοιξε επίσημα το πρελούδιο για την κατασκευή του διαστημικού σταθμού της Κίνας και ήταν επίσης ένα σημαντικό ορόσημο στην ιστορία της επανδρωμένης διαστημικής πτήσης της Κίνας.Σημάδεψε ότι η κατασκευή του διαστημικού σταθμού της χώρας μου έχει εισέλθει στο στάδιο της πλήρους υλοποίησης και έθεσε γερές βάσεις για επόμενες αποστολές.
03-05-2021
