就像剛剛搬進一套新房子里一樣,從6月17日傍晚中國航天員進駐中國空間站開始,三名航天員除了休息吃飯外,一直都在忙著搬東西、拆包裹、安裝調試設備。
虛擬動畫 get中國空間站機械臂的新知識
在中國空間站核心艙上,有一個非常重要的裝備,就是空間站機械臂,它是我國目前智能程度最高、規模與技術難度最大、系統最復雜的空間智能制造系統。
機械臂有一大一小兩個機械臂,目前小機械臂現在暫時還在實驗艙一上(明年發射)。后續可根據實驗艙一的發射任務,在軌然后可以組成大小臂聯合開展工作,聯合起來大概有15米長。
大機械臂有7個關節、9個自由度,有中央控制器、末端執行器和腕部肘部相機組成。其中末端執行器有點像人的手和腳,可以實現蠕動爬行的。
航天科技集團五院空間站系統副總指揮 敬錚: 機械臂的兩個末端適配器互為“手”“腳”,它去抓的時候就是“手”,它連上以后就變成“腳”了,然后松開以后它就變成“手”。它抓住以后,機械臂整個的信息還有供電與艙內的平臺,包括上下行都是由執行器來傳輸。
據敬錚介紹,機械臂的第一大功能是能夠對艙外的狀態進行巡檢。機械臂的腕部和“手腳”位置都有相機,爬行過程中可以對艙外的散熱的裝置、對接機構、帆板等進行照相。如果發現哪些地方需要維修,機械臂可以在航天員操作下到達。
第二大功能是捕獲共軌飛行的飛行器。第三大功能是可以作為備份手段,實現艙段的轉位。第四大功能是輔助航天員出艙,航天員通過腳限位器站在機械臂的末端上,通過機械臂的爬行,就能把航天員送到指定的作業位置。
航天員尿液可再利用?再生生保系統了解一下
在空間站載人環境控制方面,相比前期載人飛行任務,空間站核心艙配置了再生式生命保障系統,包括電解制氧、冷凝水收集與處理、尿處理、二氧化碳去除,以及微量有害氣體去除等子系統,能夠實現水等消耗性資源的循環利用,保障航天員在軌長期駐留。
再生生保系統到底是一個什么樣的系統?
空間站的建設和運營過程中,整個長期要有3人、短期有6人交接班,而且未來10年長期有人在軌。如果航天員所有的吃喝、氧氣供應等都由地面貨運飛船來帶的話消耗巨大。
所以在空間站研制初期,就明確了要利用再生式生命保障控制系統。實現對航天員揮發水分、二氧化碳進行收集,然后將收集到水和二氧化碳還原成航天員可在軌利用的氧氣和可飲用的水。以減少對地面物資運輸的需求。
水的利用率有多高?
據航天科技集團五院空間站系統副總指揮敬錚介紹,航天員在軌的飲用水資源利用率接近100%。
空氣中的水汽通過冷凝水收集系統進入水處理系統,變成航天員可使用的水;航天員排出的尿液經過剛才再生生保系統中的尿處理子系統,先蒸餾為相當于我們生活中所使用的中水,然后再通過水處理子系統兩道過濾,變成航天員可以飲用的純凈水。
二氧化碳的凈化系統有哪些強大的功能?
航天員在軌呼出二氧化碳,通過高溫高壓的電解制氧還原成氧氣。其艙內航天員呼出的一些有害的氣體,可以通過微量有害氣體去除裝置去除,也可以排到太空中,保證整個核心艙艙內空氣的大氣成分的環境,滿足航天員在軌的醫學要求。
蘋果打敗了橙子 成為航天員太空水果首選
吃飯喝水對于生活在地球上的人來說是一件再平常不過的事了。但在失重環境下的太空生活,航天員的飲食就變得十分復雜而奇妙了。
據航天員系統總師黃偉芬介紹,這一次航天員們上天的時候帶了幾十個蘋果。不僅僅因為蘋果營養好、可以較長時間保存,還有一個重要的原因是吃起來比較方便。據說當時蘋果其實有一個競爭對手橙子,但是橙子的問題就在于吃起來的時候汁太多,在太空上吃起來不太方便,所以最后是選擇了蘋果。
航天員的睡眠區域是啥樣?包裹找不到可咋辦?
航天員睡眠區什么樣? 有噪音怎么辦?
由于飛船上24小時都有機器在運轉,低頻高頻的設備太多、太集中,噪音比較大。所以各個系統共同想了很多辦法對噪音進行抑制,例如在設備端進行降噪處理,還設計了降噪音箱。同時,還為航天員研制了降噪耳機。除此之外,航天員也在這方面經過了訓練。
整個睡眠區大概3點多立方米,分兩個區域,睡板上面大概是2.7立方米,睡板底下是有個儲藏空間,個人衣物、鞋都放在板下。上面這塊有航天員可調溫度的,可調風量的。里邊有一個專門的工作臺,上面可以放Pad、筆記本、書。下一步如果有6名航天員同時在軌,在問天艙上還有3個睡眠區,問天艙的睡眠區的空間比這個核心艙還要稍微大一點。
從貨運飛船取東西為什么要帶著面罩?
貨運飛船主要是天地往返運輸貨物,本身是沒有生命保障系統。它在空間站跟空間站對接以后,要通過空間站的一些凈化和生命保障系統來通風送過去,所以第一次去貨船拿貨的時候可能會用到面罩。
包裹找不到怎么辦?
設備會放到工作區的指定位置,衣服、內衣、鞋都會放到睡眠區的儲物格里。
每個包裹上面都有二維碼,掃碼之后,在手機終端上會顯示有哪些貨物。
貨船有成噸的貨物,不能靠人腦去記。通過物資管理系統,掃完碼以后它能顯示出作用是什么、功能是什么、要去安裝到什么位置、將來怎么用,都是電子手冊。放到指定位置以后,下次只要輸入這個產品的代號,它就會顯示你在什么時候裝到了什么位置,方便尋找。