气闸舱、小机械臂、柔性太阳翼——解析问天实验舱的“独门神器”

  7月24日，搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭，在我国文昌航天发射场焚烧发射。新华社记者 李刚 摄

  7月24日下午，跟着长征五号B遥三运载火箭冲上云霄，我国空间站制作阶段首个实验舱，也是我国迄今为止发射的最重航天器——约23吨的问天实验舱发射升空。

  问天实验舱舱体总长17.9米，直径4.2米，比天和中心舱更“强”更“壮”；还具有三个“独门神器”：航天员专用的出舱区——气闸舱；操作更灵活、精密的小机械臂；可认为整个空间站搜集能量的柔性太阳翼。

  空间站使命敞开后，我国航天员现已进行了屡次出舱活动，天和中心舱上的出舱口名为“节点舱”，兼具航天器对接与停靠及航天员出舱多项功用，舱内设备、管路和电缆较多。问天实验舱升空后，航天员往后出舱活动就有了一个专用出舱区——气闸舱。

  据航天科技集团五院空间站体系整体主任规划师张昊介绍，气闸舱是一个内圆外方的舱体，具有舱容更大、舱门更宽、舱内更整齐等特色。未来，气闸舱将成为整个空间站体系的首要出舱通道。

  航天员在节点舱的出舱活动空间大概是七八个立方米，气闸舱能够到达十二三个立方米；气闸舱比节点舱愈加整齐，舱内只装备了与出舱相关的设备，没有其他管路电缆的纠缠；舱门直径达1米，比节点舱舱门直径大15厘米。

  “航天员从这儿进进出出，能够更舒展、更沉着，还能带着大个头的设备出舱作业，出舱才能大大提高。”张昊说。

  问天实验舱共有22个规范载荷接口。未来十年，在空间站搭载的科学实验载荷，能够经过机械臂精准“投送”到自己对应的规范载荷接口方位，“即插即用”，能够不需要航天员出舱进行人工操作。

  与天和中心舱相同，问天实验舱也搭载了一个机械臂。比较于中心舱装备的打开长度达10米、最大承载质量25吨的大机械臂，问天实验舱的机械臂要显得更“言简意赅”。

  张昊介绍，大机械臂手臂够长，搬运规模更大，作业半径近10米；力气够大，简直是一个“大力士”，能够捉住并搬运一个完好的航天器。

  比较之下，问天实验舱的小机械臂长度约5米，承载才能为3吨，但这个“小手”的规划意图便是抓握中小型设备，进行更为精密化的操作。

  比方，它能够在不需要航天员出舱的情况下，独立完结舱外载荷的装置、替换等照顾操作，能够有用节约航天员在轨作业负荷。

  巨细机械臂还能够组合运用，组成约15米长的组合臂，打开更多的舱外操作。“咱们能够将巨细机械臂视为人的两只手，相互交代东西，协作运用；也能够将两只手臂攥在一起，构成一个更长的机械臂，能够进行掩盖整个空间站外表的一些操作和匍匐需求。”张昊说。

  问天实验舱所带着的太阳翼，是目前国内最长最大的柔性太阳翼，改写了我国航天器在轨运用太阳帆板的纪录。

  据张昊介绍，问天实验舱太阳翼单翼打开阵面加上一些装置结构，长度挨近28米，两个太阳翼悉数打开将近56米，比空间站三个舱组合在一起的舱体尺度还要大，且一个太阳翼阵面面积可达100多平方米，将有用搜集更多的太阳能，为空间站运转供给足够的动力。

  “这么大的太阳翼单翼发电功率9千瓦，双翼可达18千瓦，日均匀发电量超越430度。与中心舱交会对接完结后，能够满意整个空间站的用电需求。”张昊说。

  问天实验舱的太阳翼面积大、柔性也大。航天科技集团五院问天实验舱GNC分体系副主任规划师宋晓光说，这个太阳翼只比衣服硬一点，并且采用了双轴操控，在舱体姿势不做调整的情况下，就能随时调整朝向。

  空间站在轨制作完结后，天和中心舱的一个太阳帆板将搬运到问天实验舱资源舱的尾部，到时，问天实验舱将成为当之无愧的“主发电站”，为组合体源源不断地供电送能。