神舟十三號上天幹嘛去了?新技術「機械臂輔助艙段轉位」有多牛?

2021年10月15日13:32:02 科學 1445

神舟十三號上天究竟是幹嘛去了?有什麼新技術?你知道嗎?別急,現在我來幫你聊明白神舟十三號究竟都有哪些任務。

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咱們天宮空間站的建設,在2021年和2022年,一共規劃11次發射任務,4次載人,4次貨運,以及3次艙段發射。到目前,艙段發射已經完成了一次,就是2021年4月份發射成功的天和核心艙;貨運飛船發射已經完成兩次,就是天舟二號和天舟三號;載人飛船也是兩次,神舟十二和神舟十三。

這次神舟十三的任務主線,就是在神舟十二的基礎上繼續對空間站的各項技術進行驗證。而這裡面首當其衝的,便是機械臂輔助艙段轉位技術。

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我們知道,咱們空間站主體包括天和核心艙,以及夢天實驗艙和問天實驗艙。天和艙已經在軌運行了,總重量有二十多噸,而夢天艙和問天艙也都各有十幾噸重。

這質量越大,慣性可就越大,而且這幾個艙段的尺寸也非常大。想要在太空中 把這麼幾個龐然大物 對接到一起 可不是一件容易的事。

這裡還要注意,咱們空間站的兩個實驗艙的設計位置在天和核心艙的兩側,這個位置的對接被稱為徑向對接

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航天器軸向對接,相對來說比較容易

一般的飛船對接會採用軸向對接,就是兩個航天器一前一後這麼對接,這種方式相對來說比較簡單。

但如果是對介面在側面進行徑向對接,這難度可就要高出很多了,這種難度對於重量比較輕的神舟飛船來說,還是可以克服的。

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航天器徑向對接,難度更大

但是對於實驗艙和核心艙這兩個龐然大物,如果讓他們直接徑向對接,非常容易發生碰撞,風險極大。

因此,我們的工程師們就想到了一種非常巧妙的方式,就是讓實驗艙先與核心艙進行軸向對接,然後再通過機械臂輔助,將實驗艙轉移到兩側的徑向對介面。這種技術就是咱們剛才說的機械臂輔助艙段轉位

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機械臂輔助艙段轉位

這項技術是建造空間站的關鍵之一,我們自己想想都能發現這項技術有多難。機械臂抓著十幾噸的龐然大物,一絲一毫都不能差,機械臂的可靠性,操作人員的熟練和穩重,以及自動控制系統的邏輯和靈敏性,稍有差池,就可能造成實驗艙和核心艙相撞,結果將是災難性的。

更加困難的是,這種操作發生在太空,太空是失重的,而且機械臂和艙段的尺寸都非常的大,在地面上很難製造出太空那樣的零重力環境,並開展全尺寸的設備驗證和訓練,所以只能通過模擬和模擬進行研究和驗證。

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天和核心艙1:1結構驗證件

但是現在,好消息來了,剛才說的這些技術難點,我們的航天工業都已經突破了,而這次神舟十三號最主要的任務之一 就是對這個機械臂輔助艙段轉位技術進行最後的實踐驗證。一旦驗證成功,將為我們空間站的下一步建設鋪平道路。是不是非常給力。

咱們接著說,神舟十三的其他任務,基本也都是在神舟十二的基礎上,繼續對空間站的各項技術進行驗證和實施。比如進行出艙活動,繼續安裝完善機械臂;航天員駐留時間從神十二的三個月增長到了6個月,進一步驗證長時間在軌的生命保障技術;以及對空間站各系統進行全面驗證和調試等等等等。

值得一提的是,這次神十三任務,有一名女航天員參與,她就是王亞平,不出意外的話,王亞平將成為首個進入中國天宮空間站的 和首個進行太空行走的 中國女航天員。

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神舟十三號三名航天員

而且,官方也宣布,王亞平將像8年前在神舟十號那樣,再次對全國的中小學生進行太空授課,這也是我最期待的一點。神十那場授課,全國就有6千萬青少年進行了在線觀看,而這次王亞平的授課必然會吸引更多的觀眾,這對全民科學素養的提升有著十分巨大的意義。

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神舟十號太空授課,期待王亞平在天宮空間站再次為我們授課

那在這呢,就讓我們祝願神舟十三號圓滿成功,航天員們能夠順利完成任務,安全回家,請你來個長按點贊強烈推薦支持一下。如果你想了解更多中國航天的故事,請你關注我,我是@四角切圓,咱們下期再見。#科普有料##神十三與神十二的任務有何不同##神舟十三號#

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