"Tianhe Core Module" ble vellykket lansert!Hvordan løse problemet med energibruk på romstasjonen og hvor trygt er det?

Den 29. april brakte Long March 5B Yao-2 bæreraketten romstasjonen Tianhe kjernemodul opp i luften på Wenchang Space Launch Site i Kina.Dette er nok et historisk øyeblikk i historien til mitt lands bemannede romfart etter den fullstendige suksessen med den første flyvningen med Long March 5B-raketten i mai 2020.

        China Manned Space Station, referert til som China Space Station eller Tiangong Space Station, er et romlaboratoriesystem med kinesiske kjennetegn satt sammen i bane.Orbitalhøyden til romstasjonen er 400-450 kilometer, helningsvinkelen er 42-43 grader, den bemannede romstasjonen heter "Tiangong", og lasteromfartøyet heter "Tianzhou".China Space Station bruker tre-kabinen "Tianhe Core Module", "Wentian Experimental Module" og "Mengtian Experimental Module" som den grunnleggende konfigurasjonen.

        Tianhe-kjernemodulen er kommando- og kontrollsenteret til den fremtidige romstasjonen.Her skal astronautenes daglige liv utføres, og enkelte romvitenskapelige eksperimenter og tekniske eksperimenter vil bli utført her.For å gjøre det langsiktige livet til astronauter i verdensrommet mer komfortabelt, gir kjernemodulen omtrent 50 kubikkmeter plass for astronauter å arbeide og leve.I tillegg til oppgradering av soveplassen er det også lagt til et eget sanitærområde og et idrettsområde.I tillegg kan WIFI kobles til Internett i kjernehytta.Med et så stort system er strømbehovet tilsvarende oppgradert til nesten tre ganger større enn «Tiangong No. 2″, som krever sterk strømbeskyttelse.

        I verdensrommet er den eneste energikilden for kjernemodulen solenergi. Derfor er Tianhe kjernehytta utstyrt med to par store solcellevinger, med et enkelt vingeareal på 67 kvadratmeter.Den omdanner solenergi til elektrisk energi i det opplyste området for bruk i hele kabinen, og lagrer samtidig energi til batteriet til bruk når kjernehytta flyr til det skraverte området.Den opprinnelige kraftproduksjonskapasiteten til disse to settene med solcellevinger oversteg 18 000 watt, langt over noe tidligere romfartøy i Kina.

Enkeltvingespennet til solcellebatterifløyen til «Tiangong-2″ er bare 3 meter, og enkeltvinget utplassering av batterivingen til Tianhe-kjernehytta har økt til 12,6 meter.Lasteplassen til bæreraketten er begrenset, og utviklerne har brukt de fleksible solcellebatterivingene for flerdimensjonal og flertrinns utplassering for første gang i Kina, og dette problemet har blitt løst genialt.Dra nytte av bruken av trippel-kryss galliumarsenid solceller med høyeffektiv fotoelektrisk konverteringseffektivitet,de, sammen med høyspesifikke energi litium-ion-batterier, danner et kraftig kraftsystem for å gi pålitelig og tilstrekkelig uavbrutt kraftproduksjon for romstasjonen.

En annen spesiell funksjon til kjernehyttens solcellebatteri er at hele vingen kan demonteres og overføres under bane.Tatt i betraktning at solcellevingene til kjernehytta vil bli blokkert etter fullføringen av den påfølgende romstasjonskonstruksjonen, noe som vil påvirke kraftproduksjonen, kan de to solcellevingene demonteres og overføres utenfor hytta av astronautene og robotarmene , og installert i halen av forsøkshytta for påfølgende lanseringer.På fagverket bygges strømforsyningskanalen om på banen for å realisere funksjonen med å utvide energien på banen.

Romstasjonen har fungert stabilt i lang tid i bane, og astronautene blir værende lenge.Sikkerheten til stasjonen er det mest kritiske problemet.Når romstasjonen løper inn i et skyggeområde der solen ikke kan bestråles, er litium-ion-batteriet ansvarlig for å drive hele hytta.Hvordan sikre sikkerheten til batteriet?

Forskere har funnet en løsning etter langvarig forskning.De designet enlangt liv, stor kapasitet, høy sikkerhetlitium-ion-batteri som dekker romstasjonens operasjonelle behov.Batteriet bruker en keramisk membran, som har en god effekt for å hindre intern kortslutning.Samtidig brukes flammehemmende materialer i batteripakken for å hindre at batteriet brenner seg på grunn av høye temperaturer.

Det er rapportert at det er 6 sett med litium-ion-batterier i kjernerommet til romstasjonen, hver med 66 enkeltceller.Forskerne designet også et intelligent litiumbatteristyringssystem for å oppnå høy presisjon, høy pålitelighet og høysikkerhetskontroll for litiumbatterilading.Tre-nivå beskyttelsesmekanismen aktiveres når batteriet lades, og temperaturovervåking er implementert.Når ladetemperaturen er høyere enn den innstilte sikre temperaturverdien, lades batteriet umiddelbart.

Under romstasjonens drift i bane i mer enn 10 år, må astronauter med jevne mellomrom bytte ut litiumbatterier i bane.Hvordan sikre sikker drift av astronauter uten å påvirke den normale strømforsyningen til romstasjonen?Utviklerne har gitt "dobbel forsikring" for utskifting av litiumbatteri.Kjernerommet har to strømkanaler.Når en av kanalene må byttes ut med et batteri, brukes den andre kanalen som hovedstrømforsyning.I hver strømkanal, når batteriet i en enhet må skiftes, slås enheten av, og de resterende to enhetene kan sørge for normal strømforsyning til denne kanalen.

I tillegg installerte forskerne to parallelle segmenterte brytere i litium-ion-batterimodulen.Ved å redusere spenningen til batteripakken til det sikre spenningsområdet til menneskekroppen, oppfyller den 36-volts sikkerhetsspenningskravet til menneskekroppen og beskytter astronautene i felten.Personlig sikkerhet under skinnevedlikehold.

Etter at kjernemodulen er vellykket lansert, vil neste oppdrag være "Tianzhou II" lasteromfartøyet, og deretter vil det bemannede romfartøyet bli skutt opp.Etter at "Tianzhou II" legger til kai med kjernemodulen, vil den frakte tre astronauter.Romfartøyet "Shenzhou XII" vil også gå inn i forberedelsesfasen for oppskyting.Lanseringen av Tianhe-kjernemodulen åpnet offisielt opptakten til byggingen av Kinas romstasjon, og var også en viktig milepæl i historien til Kinas bemannede romfart.Det markerte at byggingen av mitt lands romstasjon har gått inn i stadiet med full implementering og lagt et solid grunnlag for påfølgende oppdrag.