Mnamo tarehe 29 Aprili, roketi ya kubebea mizigo ya Long March 5B Yao-2 ilibeba moduli ya msingi ya kituo cha anga za juu cha Tianhe hadi angani kwa mafanikio katika Eneo la Uzinduzi wa Anga la Wenchang nchini China.Huu ni wakati mwingine wa kihistoria katika historia ya safari ya anga ya juu ya nchi yangu kufuatia mafanikio kamili ya safari ya kwanza ya roketi ya kubeba ya Long March 5B mnamo Mei 2020.
Kituo cha Anga cha Juu cha China, kinachojulikana kama Kituo cha Anga cha China au Kituo cha Anga cha Tiangong, ni mfumo wa maabara ya anga za juu wenye sifa za Kichina zilizokusanywa katika obiti.Urefu wa obiti wa kituo cha anga ni kilomita 400-450, pembe ya mwelekeo ni digrii 42-43, kituo cha anga cha juu cha mtu kinaitwa "Tiangong", na chombo cha kubeba mizigo kinaitwa "Tianzhou".Kituo cha Anga cha China hutumia "Moduli ya Tianhe Core" yenye vyumba vitatu, "Moduli ya Majaribio ya Wentian" na "Moduli ya Majaribio ya Mengtian" kama usanidi msingi.
Moduli ya msingi ya Tianhe ni kituo cha amri na udhibiti wa kituo cha anga cha baadaye.Maisha ya kila siku ya wanaanga yatafanyika hapa, na majaribio fulani ya sayansi ya anga ya juu na majaribio ya kiufundi yatafanywa hapa.Ili kufanya maisha ya muda mrefu ya wanaanga katika nafasi vizuri zaidi, moduli ya msingi hutoa kuhusu mita za ujazo 50 za nafasi kwa wanaanga kufanya kazi na kuishi.Mbali na kuboresha sehemu ya kulala, eneo maalum la usafi na eneo la michezo pia limeongezwa.Kwa kuongeza, WIFI inaweza kushikamana na mtandao kwenye cabin ya msingi.Kwa mfumo huo mkubwa, mahitaji ya umeme yameboreshwa vivyo hivyo hadi karibu mara tatu ya ile ya "Tiangong No. 2", ambayo inahitaji ulinzi mkali wa nguvu.
Katika nafasi, chanzo pekee cha nishati kwa moduli ya msingi ni nishati ya jua. Kwa hiyo, cabin ya msingi ya Tianhe ina vifaa vya jozi mbili za mbawa za seli za jua za eneo kubwa, na eneo la mrengo mmoja wa mita 67 za mraba.Inabadilisha nishati ya jua kuwa nishati ya umeme katika eneo lenye mwanga kwa matumizi katika cabin nzima, na wakati huo huo huhifadhi nishati kwa betri kwa matumizi wakati cabin ya msingi inaruka kwenye eneo lenye kivuli.Uwezo wa awali wa kuzalisha umeme wa seti hizi mbili za mbawa za seli za jua ulizidi wati 18,000, zaidi ya chombo chochote cha awali cha anga nchini China.
Muda wa mrengo mmoja wa bawa la betri la jua la "Tiangong-2" ni mita 3 tu, na uwekaji wa bawa moja la bawa la betri la kabati kuu la Tianhe umeongezeka hadi mita 12.6.Nafasi ya upakiaji wa gari la uzinduzi ni mdogo, na watengenezaji wametumia mabawa ya betri ya jua ya kubadilika ya uwekaji wa pande nyingi na hatua nyingi kwa mara ya kwanza nchini Uchina, na shida hii imetatuliwa kwa ustadi.Kunufaika na utumiaji wa seli za jua za gallium arsenide za makutano tatu zenye ufanisi wa juu wa ubadilishaji wa picha ya umeme,wao, pamoja na betri za lithiamu-ioni za nishati mahususi, huunda mfumo wa nguvu wenye nguvu ili kutoa uzalishaji wa umeme wa kutegemewa na wa kutosha bila kukatizwa kwa kituo cha anga..
Kazi nyingine maalum ya bawa la msingi la betri ya jua ni kwamba bawa nzima inaweza kutenganishwa na kuhamishwa wakati wa obiti.Kwa kuzingatia kwamba mbawa za seli za jua za cabin ya msingi zitazuiwa baada ya kukamilika kwa ujenzi wa kituo cha nafasi ya baadaye, ambayo itaathiri uzalishaji wa nguvu, mabawa mawili ya seli za jua yanaweza kugawanywa na kuhamishiwa nje ya cabin na wanaanga na silaha za robotic. , na kusakinishwa kwenye mkia wa jumba la majaribio kwa uzinduzi unaofuata.Kwenye truss, kituo cha usambazaji wa umeme kinajengwa upya kwenye obiti ili kutambua kazi ya kupanua nishati kwenye obiti.
Kituo cha anga za juu kimekuwa kikifanya kazi kwa utulivu kwa muda mrefu katika obiti, na wanaanga hukaa kwa muda mrefu.Usalama wa kituo ni suala muhimu zaidi.Wakati kituo cha anga kinapoingia kwenye eneo la kivuli ambapo jua haliwezi kuwashwa, betri ya lithiamu-ioni inawajibika kwa kuimarisha cabin nzima.Jinsi ya kuhakikisha usalama wa betri?
Watafiti wamepata suluhisho baada ya utafiti wa muda mrefu.Walitengeneza amaisha marefu, uwezo mkubwa, usalama wa hali ya juubetri ya lithiamu-ioni ambayo inakidhi mahitaji ya uendeshaji ya kituo cha anga.Betri hutumia diaphragm ya kauri, ambayo ina athari nzuri ya kuzuia mzunguko mfupi wa ndani.Wakati huo huo, vifaa vya kuzuia moto hutumiwa katika pakiti ya betri ili kuzuia betri kutoka kwa moto kutokana na joto la juu.
Inaripotiwa kuwa kuna seti 6 za betri za lithiamu-ion katika sehemu ya msingi ya kituo cha angani, kila moja ikiwa na seli 66 moja.Watafiti pia walitengeneza mfumo wa usimamizi wa betri wa lithiamu ili kufikia usahihi wa juu, kuegemea juu, na udhibiti wa malipo wa betri wa lithiamu wa usalama wa juu.Utaratibu wa ulinzi wa ngazi tatu huwashwa wakati betri inachaji, na ufuatiliaji wa halijoto unatekelezwa.Wakati halijoto ya kuchaji ni kubwa kuliko thamani ya halijoto salama iliyowekwa, betri itachajiwa mara moja.
Wakati wa obiti ya kituo cha anga ya juu kwa zaidi ya miaka 10, wanaanga wanahitaji kubadilisha mara kwa mara betri za lithiamu katika obiti.Jinsi ya kuhakikisha uendeshaji salama wa wanaanga bila kuathiri usambazaji wa kawaida wa nguvu wa kituo cha anga?Watengenezaji wametoa "bima mbili" kwa operesheni ya uingizwaji wa betri ya lithiamu.Sehemu ya msingi ina njia mbili za nguvu.Wakati moja ya chaneli inahitaji kubadilishwa na betri, chaneli nyingine hutumiwa kama chanzo kikuu cha nishati.Katika kila kituo cha nguvu, wakati betri katika kitengo chochote inahitaji kubadilishwa, kitengo kinazimwa, na vitengo viwili vilivyobaki vinaweza kuhakikisha ugavi wa kawaida wa nguvu wa kituo hiki.
Kwa kuongezea, watafiti waliweka swichi mbili za sehemu zinazofanana kwenye moduli ya betri ya lithiamu-ion.Kwa kupunguza volteji ya pakiti ya betri hadi safu ya volteji salama ya mwili wa binadamu, inakidhi mahitaji ya voltage ya usalama ya volt 36 ya mwili wa binadamu na inalinda wanaanga katika uwanja.Usalama wa kibinafsi wakati wa matengenezo ya reli.
Baada ya moduli ya msingi kuzinduliwa kwa mafanikio, dhamira inayofuata itakuwa chombo cha kubeba mizigo cha "Tianzhou II", na kisha chombo cha anga cha juu kitazinduliwa.Baada ya kizimbani cha "Tianzhou II" na moduli ya msingi, itabeba wanaanga watatu.Chombo cha anga za juu cha "Shenzhou XII" pia kitaingia katika awamu ya maandalizi ya uzinduzi.Kuzinduliwa kwa moduli ya msingi ya Tianhe kulifungua rasmi utangulizi wa ujenzi wa kituo cha anga za juu cha China, na pia ilikuwa hatua muhimu katika historia ya anga ya anga ya China.Iliashiria kuwa ujenzi wa kituo cha anga za juu cha nchi yangu umeingia katika hatua ya utekelezaji kamili na kuweka msingi thabiti wa misheni iliyofuata.
2021-05-03
