29 kwietnia rakieta nośna Long March 5B Yao-2 pomyślnie wyniosła w powietrze moduł podstawowy stacji kosmicznej Tianhe z miejsca startu Wenchang Space Launch Site w Chinach.To kolejny historyczny moment w historii załogowych lotów kosmicznych mojego kraju po całkowitym sukcesie pierwszego lotu rakiety nośnej Długi Marsz 5B w maju 2020 r.
Chińska załogowa stacja kosmiczna, nazywana chińską stacją kosmiczną lub stacją kosmiczną Tiangong, to kosmiczny system laboratoryjny o chińskich cechach, montowany na orbicie.Wysokość orbity stacji kosmicznej wynosi 400–450 kilometrów, kąt nachylenia wynosi 42–43 stopnie, załogowa stacja kosmiczna nosi nazwę „Tiangong”, a statek kosmiczny towarowy nosi nazwę „Tianzhou”.Chińska Stacja Kosmiczna wykorzystuje w podstawowej konfiguracji trzykabinowy „moduł podstawowy Tianhe”, „moduł eksperymentalny Wentiana” i „moduł eksperymentalny Mengtian”.
Podstawowy moduł Tianhe stanowi centrum dowodzenia i kontroli przyszłej stacji kosmicznej.Toczyć się tu będzie codzienne życie astronautów oraz przeprowadzane będą tu pewne eksperymenty z zakresu nauk o kosmosie i eksperymenty techniczne.Aby zapewnić astronautom większy komfort długotrwałego życia w kosmosie, moduł podstawowy zapewnia astronautom około 50 metrów sześciennych przestrzeni do pracy i życia.Oprócz modernizacji części sypialnej dodano także specjalną strefę sanitarną i strefę sportową.Ponadto w kabinie rdzeniowej można połączyć się z Internetem za pomocą Wi-Fi.Przy tak ogromnym systemie zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrasta prawie trzykrotnie w stosunku do „Tiangong nr 2”, co wymaga silnej ochrony zasilania.
W kosmosie jedynym źródłem energii dla modułu rdzenia jest energia słoneczna. Dlatego główna kabina Tianhe jest wyposażona w dwie pary skrzydeł z ogniwami słonecznymi o dużej powierzchni, a powierzchnia pojedynczego skrzydła wynosi 67 metrów kwadratowych.Przekształca energię słoneczną w energię elektryczną w oświetlonym obszarze do wykorzystania w całej kabinie, a jednocześnie magazynuje energię dla akumulatora do wykorzystania, gdy główna kabina leci do zacienionego obszaru.Początkowa moc wytwarzania energii przez te dwa zestawy skrzydeł ogniw słonecznych przekroczyła 18 000 watów, znacznie przekraczając moc jakiegokolwiek poprzedniego statku kosmicznego w Chinach.
Rozpiętość pojedynczego skrzydła baterii słonecznej „Tiangong-2” wynosi zaledwie 3 metry, a rozmieszczenie pojedynczego skrzydła baterii w głównej kabinie Tianhe wzrosło do 12,6 metra.Przestrzeń ładunkowa rakiety nośnej jest ograniczona, a twórcy po raz pierwszy w Chinach zastosowali elastyczne skrzydła baterii słonecznych o wielowymiarowym i wieloetapowym rozmieszczeniu, dzięki czemu problem ten został genialnie rozwiązany.Korzystając z zastosowania trójzłączowych ogniw słonecznych z arsenku galu o wysokiej wydajności konwersji fotoelektrycznej,wraz z akumulatorami litowo-jonowymi o wysokiej energii tworzą potężny system zasilania zapewniający niezawodne i wystarczające nieprzerwane wytwarzanie energii dla stacji kosmicznej.
Inną specjalną funkcją skrzydła z baterią słoneczną z rdzeniem kabiny jest to, że całe skrzydło można zdemontować i przenieść podczas orbity.Biorąc pod uwagę, że skrzydła ogniw słonecznych w kabinie rdzenia zostaną zablokowane po zakończeniu kolejnej budowy stacji kosmicznej, co będzie miało wpływ na wytwarzanie energii, astronauci i roboty mogą zdemontować oba skrzydła ogniw słonecznych i przenieść je na zewnątrz kabiny i zainstalowany w tylnej części kabiny doświadczalnej w celu kolejnych startów.Na kratownicy kanał zasilający jest przebudowany na orbicie, aby zrealizować funkcję rozszerzania energii na orbicie.
Stacja kosmiczna od dłuższego czasu stabilnie pracuje na orbicie, a astronauci pozostają na niej przez długi czas.Bezpieczeństwo stacji jest najważniejszą kwestią.Kiedy stacja kosmiczna wjedzie w zacieniony obszar, gdzie słońce nie może zostać napromieniowane, akumulator litowo-jonowy jest odpowiedzialny za zasilanie całej kabiny.Jak zapewnić bezpieczeństwo akumulatora?
Naukowcy znaleźli rozwiązanie po długotrwałych badaniach.Zaprojektowali m.indługie życie, Duża pojemność, wysokie bezpieczeństwoakumulator litowo-jonowy spełniający potrzeby operacyjne stacji kosmicznej.W akumulatorze zastosowano membranę ceramiczną, która dobrze zapobiega wewnętrznym zwarciom.Jednocześnie w akumulatorze zastosowano materiały zmniejszające palność, aby zapobiec spaleniu akumulatora pod wpływem wysokich temperatur.
Poinformowano, że w komorze rdzenia stacji kosmicznej znajduje się 6 zestawów akumulatorów litowo-jonowych, każdy po 66 pojedynczych ogniw.Naukowcy zaprojektowali także inteligentny system zarządzania akumulatorami litowymi, aby zapewnić wysoką precyzję, niezawodność i bezpieczeństwo sterowania ładowaniem akumulatorów litowych.Podczas ładowania akumulatora aktywowany jest trójstopniowy mechanizm zabezpieczający i realizowany jest monitoring temperatury.Gdy temperatura ładowania będzie wyższa od ustawionej wartości bezpiecznej, akumulator zostanie naładowany natychmiast.
Podczas działania stacji kosmicznej na orbicie przez ponad 10 lat astronauci muszą okresowo wymieniać baterie litowe na orbicie.Jak zapewnić bezpieczną pracę astronautom bez wpływu na normalne zasilanie stacji kosmicznej?Twórcy zapewnili „podwójne ubezpieczenie” operacji wymiany baterii litowej.Komora rdzenia ma dwa kanały zasilania.Gdy jeden z kanałów wymaga wymiany na akumulator, drugi kanał służy jako główne źródło zasilania.W każdym kanale zasilania, gdy konieczna jest wymiana baterii w dowolnym urządzeniu, urządzenie jest wyłączane, a pozostałe dwie jednostki mogą zapewnić normalne zasilanie tego kanału.
Ponadto badacze zainstalowali dwa równoległe przełączniki segmentowe w module akumulatora litowo-jonowego.Obniżając napięcie akumulatora do bezpiecznego zakresu napięcia ludzkiego ciała, spełnia on wymogi dotyczące napięcia bezpiecznego dla ludzkiego ciała wynoszącego 36 V i chroni astronautów w terenie.Bezpieczeństwo osobiste podczas utrzymania kolei.
Po pomyślnym wystrzeleniu modułu podstawowego następną misją będzie statek towarowy „Tianzhou II”, a następnie wystrzelony zostanie statek załogowy.Po zadokowaniu „Tianzhou II” z modułem głównym będzie na pokładzie trzech astronautów.Statek kosmiczny „Shenzhou XII” również wejdzie w fazę przygotowań do startu.Wystrzelenie modułu rdzenia Tianhe oficjalnie otworzyło preludium do budowy chińskiej stacji kosmicznej, a także było ważnym kamieniem milowym w historii chińskich załogowych lotów kosmicznych.Oznaczało to, że budowa stacji kosmicznej mojego kraju weszła w fazę pełnej realizacji i położyła solidne podwaliny pod kolejne misje.
2021-05-03
