29 квітня ракета-носій Long March 5B Yao-2 успішно підняла в повітря базовий модуль космічної станції Tianhe на космічному стартовому майданчику Wenchang у Китаї.Це ще один історичний момент в історії пілотованих космічних польотів моєї країни після повного успіху першого польоту ракети-носія Long March 5B у травні 2020 року.
Китайська пілотована космічна станція, відома як Китайська космічна станція або космічна станція Тяньгун, — це космічна лабораторна система з китайськими характеристиками, зібрана на орбіті.Орбітальна висота космічної станції становить 400-450 кілометрів, кут нахилу 42-43 градуси, пілотована космічна станція називається «Тяньгун», а вантажний корабель — «Тяньчжоу».Китайська космічна станція використовує в якості базової конфігурації три кабіни «Основний модуль Тяньхе», «Експериментальний модуль Вентянь» і «Експериментальний модуль Менгтянь».
Основний модуль Тяньхе є командним центром майбутньої космічної станції.Тут відбуватиметься повсякденне життя космонавтів, тут проводитимуться певні космічні наукові експерименти та технічні експерименти.Щоб зробити тривале життя космонавтів у космосі більш комфортним, основний модуль забезпечує близько 50 кубічних метрів простору для роботи та проживання космонавтів.Окрім модернізації спального району, також додали спеціальну санітарну зону та спортивну зону.Крім того, WIFI можна підключити до Інтернету в основній кабіні.З такою величезною системою потреба в електроенергії майже в три рази більша, ніж у «Tiangong No. 2», що потребує потужного захисту електроенергії.
У космосі єдиним джерелом енергії для основного модуля є сонячна енергія. Таким чином, основна кабіна Tianhe оснащена двома парами крил великої площі сонячних батарей, з площею одного крила 67 квадратних метрів.Він перетворює сонячну енергію в електричну в освітленій зоні для використання у всій кабіні, і в той же час зберігає енергію для батареї для використання, коли основна кабіна летить у затінену зону.Початкова потужність генерації електроенергії цих двох наборів крил сонячних батарей перевищила 18 000 Вт, що значно перевищує потужність будь-якого попереднього космічного корабля в Китаї.
Однокрилий розмах крила сонячної батареї «Тяньгун-2» становить лише 3 метри, а одностулковий розгортання крила батареї основної кабіни Тяньхе збільшився до 12,6 метра.Завантажувальний простір ракети-носія обмежений, і розробники вперше в Китаї застосували гнучкі крила сонячної батареї багатовимірного та багатоступеневого розгортання, і цю проблему вдалося геніально вирішити.Отримавши вигоду від застосування сонячних елементів з потрійним переходом арсеніду галію з високою ефективністю фотоелектричного перетворення,вони, разом з літій-іонними батареями з високою питомою енергією, утворюють потужну систему живлення для забезпечення надійного та достатнього безперебійного виробництва енергії для космічної станції.
Ще одна особлива функція основного крила кабіни від сонячної батареї полягає в тому, що все крило можна розібрати та перенести під час орбіти.Беручи до уваги, що крила сонячної батареї основної кабіни будуть заблоковані після завершення будівництва наступної космічної станції, що вплине на виробництво електроенергії, два крила сонячної батареї можуть бути розібрані та винесені за межі кабіни астронавтами та роботами. , і встановлений в хвостовій частині експериментальної кабіни для наступних запусків.На фермі канал живлення перебудовується на орбіті для реалізації функції розширення енергії на орбіті.
Космічна станція тривалий час стабільно працює на орбіті, а космонавти залишаються надовго.Безпека станції – це найголовніше питання.Коли космічна станція потрапляє в тіньову зону, де сонце не може бути опромінене, літій-іонний акумулятор відповідає за живлення всієї кабіни.Як забезпечити безпеку акумулятора?
Дослідники знайшли рішення після тривалих досліджень.Вони спроектували aдовге життя, великої місткості, висока безпекалітій-іонний акумулятор, що відповідає експлуатаційним потребам космічної станції.В акумуляторі використовується керамічна діафрагма, яка добре запобігає внутрішнім коротким замиканням.У той же час, вогнестійкі матеріали використовуються в акумуляторній батареї, щоб запобігти горінню батареї через високу температуру.
Повідомляється, що в основному відсіку космічної станції є 6 наборів літій-іонних батарей, кожна з яких складається з 66 окремих елементів.Дослідники також розробили інтелектуальну систему управління літієвими батареями для досягнення високої точності, високої надійності та високої безпеки контролю зарядки літієвих батарей.Під час зарядки батареї спрацьовує трирівневий механізм захисту, реалізовано моніторинг температури.Коли температура заряджання вища за встановлене безпечне значення температури, акумулятор заряджається негайно.
Під час роботи космічної станції на орбіті понад 10 років астронавтам необхідно періодично замінювати літієві батареї на орбіті.Як забезпечити безпечну роботу космонавтів, не впливаючи на нормальне електропостачання космічної станції?Розробники передбачили «подвійну страховку» операції по заміні літієвої батареї.Серцевий відсік має два канали живлення.Коли один із каналів потрібно замінити акумулятором, інший канал використовується як основне джерело живлення.У кожному каналі живлення, коли потрібно замінити батарею в будь-якому блоці, блок вимикається, а решта два блоки можуть забезпечити нормальне живлення цього каналу.
Крім того, дослідники встановили два паралельних сегментованих перемикача в модуль літій-іонної батареї.Завдяки зниженню напруги акумуляторної батареї до безпечного діапазону напруги для людського тіла, вона відповідає вимогам безпечної напруги 36 вольт для людського тіла та захищає астронавтів у полі.Особиста безпека під час обслуговування колії.
Після успішного запуску основного модуля наступною місією стане вантажний корабель «Тяньчжоу II», а потім стартує пілотований корабель.Після того, як «Тяньчжоу II» зістикується з основним модулем, на ньому будуть три астронавти.Космічний корабель «Шеньчжоу XII» також увійде у фазу підготовки до запуску.Запуск основного модуля Tianhe офіційно відкрив прелюдію до будівництва китайської космічної станції, а також став важливою віхою в історії пілотованих космічних польотів Китаю.Це відзначило, що будівництво космічної станції моєї країни увійшло в стадію повної реалізації та заклало міцну основу для наступних місій.
2021-05-03
