Matagumpay na nailunsad ang "Tianhe Core Module"!Paano malutas ang problema ng paggamit ng enerhiya sa istasyon ng kalawakan at gaano ito ligtas?

Noong Abril 29, matagumpay na dinala ng Long March 5B Yao-2 carrier rocket ang space station na Tianhe core module sa hangin sa Wenchang Space Launch Site sa China.Ito ay isa pang makasaysayang sandali sa kasaysayan ng manned spaceflight ng aking bansa kasunod ng kumpletong tagumpay ng unang paglipad ng Long March 5B carrier rocket noong Mayo 2020.

        Ang China Manned Space Station, na tinutukoy bilang China Space Station o Tiangong Space Station, ay isang sistema ng laboratoryo sa kalawakan na may mga katangiang Tsino na naka-assemble sa orbit.Ang orbital height ng space station ay 400-450 kilometro, ang inclination angle ay 42-43 degrees, ang manned space station ay pinangalanang "Tiangong", at ang cargo spacecraft ay pinangalanang "Tianzhou".Ginagamit ng China Space Station ang tatlong-cabin na "Tianhe Core Module", "Wentian Experimental Module" at "Mengtian Experimental Module" bilang pangunahing configuration.

        Ang core module ng Tianhe ay ang command at control center ng hinaharap na istasyon ng espasyo.Ang pang-araw-araw na buhay ng mga astronaut ay isasagawa dito, at ang ilang mga eksperimento sa agham sa kalawakan at mga teknikal na eksperimento ay isasagawa dito.Upang gawing mas komportable ang pangmatagalang buhay ng mga astronaut sa kalawakan, ang pangunahing module ay nagbibigay ng humigit-kumulang 50 metro kubiko ng espasyo para sa mga astronaut na magtrabaho at mabuhay.Bilang karagdagan sa pag-upgrade ng sleeping area, isang espesyal na sanitation area at isang sports area ay idinagdag din.Bilang karagdagan, ang WIFI ay maaaring konektado sa Internet sa core cabin.Sa napakalaking sistema, ang demand ng kuryente ay naaayon sa pag-upgrade sa halos tatlong beses kaysa sa "Tiangong No. 2", na nangangailangan ng malakas na proteksyon sa kuryente.

        Sa kalawakan, ang tanging pinagmumulan ng enerhiya para sa core module ay solar energy. Samakatuwid, ang Tianhe core cabin ay nilagyan ng dalawang pares ng malalaking lugar na solar cell wings, na may isang solong wing area na 67 metro kuwadrado.Ito ay nagko-convert ng solar energy sa electric energy sa iluminated area para magamit sa buong cabin, at kasabay nito ay nag-iimbak ng enerhiya para sa baterya para magamit kapag ang core cabin ay lumipad patungo sa shaded na lugar.Ang paunang kapasidad ng pagbuo ng kuryente ng dalawang set ng solar cell wings na ito ay lumampas sa 18,000 watts, na higit pa sa anumang nakaraang spacecraft sa China.

Ang single-wing span ng solar battery wing ng "Tiangong-2" ay 3 metro lamang, at ang single-wing deployment ng battery wing ng Tianhe core cabin ay tumaas sa 12.6 metro.Limitado ang loading space ng launch vehicle, at inilapat ng mga developer ang flexible solar battery wings ng multi-dimensional at multi-step na deployment sa unang pagkakataon sa China, at ang problemang ito ay nalutas nang mahusay.Nakikinabang mula sa aplikasyon ng triple-junction gallium arsenide solar cells na may mataas na kahusayan na photoelectric conversion na kahusayan,sila, kasama ang mga high-specific na enerhiya na mga lithium-ion na baterya, ay bumubuo ng isang malakas na sistema ng kuryente upang magbigay ng maaasahan at sapat na walang patid na pagbuo ng kuryente para sa istasyon ng kalawakan.

Ang isa pang espesyal na function ng core cabin solar battery wing ay ang buong pakpak ay maaaring i-disassemble at ilipat sa panahon ng orbit.Isinasaalang-alang na ang mga solar cell wings ng core cabin ay haharangin pagkatapos makumpleto ang kasunod na pagtatayo ng space station, na makakaapekto sa pagbuo ng kuryente, ang dalawang solar cell wings ay maaaring i-disassemble at ilipat sa labas ng cabin ng mga astronaut at robotic arm. , at naka-install sa buntot ng experimental cabin para sa mga susunod na paglulunsad.Sa truss, ang power supply channel ay itinayong muli sa orbit upang mapagtanto ang function ng pagpapalawak ng enerhiya sa orbit.

Ang istasyon ng kalawakan ay tumatakbo nang matatag sa mahabang panahon sa orbit, at ang mga astronaut ay nananatili nang mahabang panahon.Ang kaligtasan ng istasyon ay ang pinaka kritikal na isyu.Kapag ang istasyon ng kalawakan ay tumatakbo sa isang lugar ng anino kung saan ang araw ay hindi maaaring i-irradiated, ang lithium-ion na baterya ay responsable para sa pagpapagana ng buong cabin.Paano masisiguro ang kaligtasan ng baterya?

Nakahanap ng solusyon ang mga mananaliksik pagkatapos ng pangmatagalang pananaliksik.Sila ay nagdisenyo ng amahabang buhay, malaki ang kapasidad, mataas na kaligtasanlithium-ion na baterya na nakakatugon sa mga pangangailangan sa pagpapatakbo ng space station.Gumagamit ang baterya ng ceramic diaphragm, na may magandang epekto sa pagpigil sa mga panloob na short-circuit.Kasabay nito, ginagamit ang flame-retardant na materyales sa battery pack upang maiwasang masunog ang baterya dahil sa mataas na temperatura.

Iniulat na mayroong 6 na set ng lithium-ion na mga baterya sa core compartment ng space station, bawat isa ay may 66 solong cell.Ang mga mananaliksik ay nagdisenyo din ng isang matalinong sistema ng pamamahala ng baterya ng lithium upang makamit ang mataas na katumpakan, mataas na pagiging maaasahan, at mataas na kaligtasan ng kontrol sa pagsingil ng baterya ng lithium.Ang mekanismo ng proteksyon ng tatlong antas ay isinaaktibo kapag nagcha-charge ang baterya, at ipinatupad ang pagsubaybay sa temperatura.Kapag ang temperatura ng pag-charge ay mas mataas kaysa sa itinakdang halaga ng ligtas na temperatura, agad na sisingilin ang baterya.

Sa panahon ng in-orbit operation ng space station sa loob ng higit sa 10 taon, kailangang pana-panahong palitan ng mga astronaut ang mga lithium batteries sa orbit.Paano masisiguro ang ligtas na operasyon ng mga astronaut nang hindi naaapektuhan ang normal na suplay ng kuryente ng istasyon ng kalawakan?Nagbigay ang mga developer ng "double insurance" para sa pagpapatakbo ng pagpapalit ng baterya ng lithium.Ang core compartment ay may dalawang power channel.Kapag ang isa sa mga channel ay kailangang palitan ng baterya, ang kabilang channel ay ginagamit bilang pangunahing power supply.Sa bawat power channel, kapag ang baterya sa anumang unit ay kailangang palitan, ang unit ay pinapatay, at ang natitirang dalawang unit ay maaaring matiyak ang normal na power supply ng channel na ito.

Bilang karagdagan, ang mga mananaliksik ay nag-install ng dalawang parallel segmented switch sa lithium-ion battery module.Sa pamamagitan ng pagbabawas ng boltahe ng battery pack sa ligtas na hanay ng boltahe ng katawan ng tao, natutugunan nito ang 36-volt na kinakailangan sa kaligtasan ng boltahe ng katawan ng tao at pinoprotektahan ang mga astronaut sa field.Personal na kaligtasan sa panahon ng pagpapanatili ng tren.

Matapos matagumpay na mailunsad ang core module, ang susunod na misyon ay ang cargo spacecraft na "Tianzhou II", at pagkatapos ay ilulunsad ang manned spacecraft.Pagkatapos ng "Tianzhou II" docks na may core module, magdadala ito ng tatlong astronaut.Ang "Shenzhou XII" spacecraft ay papasok din sa yugto ng paghahanda sa paglulunsad.Ang paglulunsad ng core module ng Tianhe ay opisyal na nagbukas ng panimula sa pagtatayo ng istasyon ng kalawakan ng China, at isa ring mahalagang milestone sa kasaysayan ng manned spaceflight ng China.Ito ay minarkahan na ang pagtatayo ng istasyon ng kalawakan ng aking bansa ay pumasok sa yugto ng ganap na pagpapatupad at naglatag ng matatag na pundasyon para sa mga susunod na misyon.