空间站的能源从哪里来?万物生长靠太阳,空间站也不例外
“太空电站”“中央空调”“太空防晒霜”……中国空间站如何实现用电自由、四季如春?
“难忘天上宫阙,更念祖国家园。”2022年12月4日,神舟十四号载人飞船返回舱成功着陆后航天员刘洋出舱时说的这句话,让无数国人泪目。在神秘的天上建起一个家,是中国人自古以来的浪漫梦想。如今,“天上宫阙”已不再是诗词里的意象,而是一个真实、温暖的“太空之家”——即将全面建成的中国空间站。
航天科技集团五院空间站系统副总设计师朱光辰曾比喻说,如果神舟飞船是一辆轿车,天宫一号就相当于一室一厅的房子,空间站就是三室两厅的“豪宅”。在神舟十四号返回前,神舟十四号与神舟十五号乘组6名航天员就在这座太空“豪宅”中共同工作、生活了5天。
这个天上“豪宅”用电从哪儿来?屋内怎样保持舒适温度?航天员在里面的日常生活如何?“太空农场”里能种出庄稼吗?
“太空电站”“中央空调”“太空防晒霜”……中国空间站如何实现用电自由、四季如春?
随着“太空之家”越来越大,航天员要生活,科学仪器要运转,用电也必须要跟上。
空间站的能源从哪里来?万物
生长靠太阳,空间站也不例外。据
承担“太空电站”研制任务的中国
航天科技集团八院811所研制团队
介绍,大型柔性太阳电池翼是空间
站获取能量的主要设备。目前,中
国空间站共配备了2种规格6套大
型柔性太阳翼。
天和核心舱上的太阳翼是为我
国空间站打造的首个大面积可展收
柔性太阳翼,单个太阳翼展开面积
达67平方米,相当于一个标准单
打羽毛球场的大小。问天实验舱和
梦天实验舱上配备的2套plus版大
型柔性太阳翼更是升级换代,单套
太阳翼展开面积有138平方米,4
个这样的太阳翼就能提供空间站建
成后三舱组合体80%的能量。在
支持舱内搭载的各类科学仪器正常
运转的同时,也足以保证航天员在
空间站中的日常生活。
如今,天和、问天、梦天三舱
形成组合体后,柔性太阳翼总面积
已达到约700平方米。它们就如同
“鲲鹏展翅”一般,给中国空间站
送来源源不断的能量。
空间站里为何四季如春?地球
适宜人类生存的条件之一,是厚厚
的大气层保证了不冷不热的温度。
而中国空间站距离地面约400km,
那里没有大气层的保护,在太阳光
直射下,空间站表面温度最高可达
150℃以上,温度最低会在-100℃
以下。在“冰与火”交替的太空环
境中,为了保证航天员适宜的温度,
的确需要一套“中央空调”来帮忙。
俗称空间站“中央空调”的流
体回路是空间站热控系统的核心。
据空间站热控流体回路系统技术负
责人郑红阳介绍,流体回路均匀包
裹住空间站的重要部位,通过特殊
液体在管路内的往复循环,将舱内
设备以及航天员生活产生的热量收
集起来,带到相应的设备和结构中,
实现散热和补热功能,同时保持空
间站不同“房间”温度的均匀和稳定。
除了“中央空调”之外,技
术团队还为航天器做了被动隔热。
记者从中国航天集团五院热控技
术团队获悉,从神舟十二号起,
神舟系列飞船都涂上了一身银色新
型涂层,这就是神奇的“太空防晒
霜”——低吸收—低发射型热控涂
S P A C E
◎编辑|刘伟鹏
|封面故事|
26 |Grand Garden of Science
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层。顾名思义,低吸收是指涂层材料自身具有较低的太阳光吸收特性,可有效减弱太阳辐照导致的温度升高;低发射是指涂层具有较低的红外发射率,可有效阻隔飞船内部向外部深冷环境的辐射漏热,避免舱内温度不断降低。特殊的“防晒霜”与“中央空调”协同配合,让空间站“四季如春”,一直处于适宜的温度范围。
卧室、餐厅、医务室、健身房、5G WiFi全覆盖……揭秘航天员在“天宫”的日常生活作为航天员的“太空之家”,中国空间站不仅外部保障给力,其内部构造也彰显着“以人为本”的设计思维。
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、热风加热装置、冰箱和饮水机一应俱全,还配备了满足3人7天食品用量的储物柜。与地面就餐环境不同的是,由于处于微重力环境,餐厅未配备餐椅。航天员一般每7天从货船里取一次食品。航天员用餐产生的垃圾可在就餐区统一装袋,最终放入货运飞船统一销毁。
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