中国空间站核心舱测试用的东西,竟是另一件大国重器?
序言
我们在网上会看到这样的片段:
中国空间站核心舱以及载人飞船在发射之前,都会被放进一个巨大的罐子中。这可不是简单的罐子,据相关报道,它可是咱们的国之重器。
那么问题来了:
这个罐子是用来做什么的?
为什么能称之为国之重器?
空间站模拟环境
航天器建造完成后,并不是直接拉到发射场进行发射的。而是要先进行各种模拟实验,这样才能确保去太空后,各项指标都是正常的。
这就跟程序猿代码写好后,要先进行各种功能测试,测试OK后,才能发布到实际生产环境中一样。
而这个模拟实验环境就是,咱们这一期要介绍的空间环境模拟器,英文简称KM。
它的主要功能就是用于试验航天器耐真空、冷黑、太阳辐射、磁场和承受高能粒子辐射、太阳风和微流星体等的能力。
如何保障在这些条件上正常运行,就要在空间环境模拟器进行各种考验。如果发现异常就找出原因,然后进行不断的优化改良,直到最后通过各种指标。
说白了,就是太空是什么环境,这个装置就能在地面造出一个相似的环境。
KM8国之重器
另外一个问题,它之所以能成为咱们的国之重器,小鲸我总结有三大原因。
首先就是大。
就比如由中国完全自主研制的亚洲最大,世界第三的空间环境模拟器KM8,也就是咱们的第八代产品。
它高35米,直径17米,主要承担载人空间站,大型通信卫星以及各种型号的航天的试验任务,并且各项指标达到国际先进水平。
可能大家对数字没有概念,小鲸来做个对比吧。
按照一层楼3米的高度来计算的话,它大概相当于10层楼那么高。
如果按照一个1米75的成年人来计算,成年人的手臂伸直的长度差不多等同于身高。那么直径17米大概相当于10个成年人手臂伸直的样子。
就比如咱们的空间站核心舱高17米,直径4米,这么大的东西可以整个装进KM8模拟器里面进行实验。
其次是少。
从1964年中国建成第一批空间环境模拟器KM1开始,当时是为我国第一颗东方红卫星进行5年的可靠性试验。
再到1976年建成大型的KM-4空间环境模拟器,可供中国的应用卫星进行空间环境模拟试验。最后到现在的KM8。
也就是说,目前咱们中国就只有8台空间环境模拟器。
最后就是难。
从外形上看,空间环境模拟器就像一个大大的蒸屉对吧?似乎揭开盖子就会冒出热乎乎的白汽。
那么它是如何给航天器做体检呢?
咳咳咳!
就像“把大象放入冰箱”一样简单,它也只需要三步:把罐子打开、把航天器放进去、把罐子关上,但是罐子里面却是满满黑科技。
就比如真空热试验。
咱们知道卫星等航天器,由于在轨高度不同,所以它所处环境的真空度也不同,因此肯定需要在对应条件下进行大量的热真空试验才行。
另外就是航天器在外太空容易受到辐射,比如来自太阳可见光和红外辐射的能量,地球反射太阳辐射的能量和地球大气的热辐射能量等等。航天器要如何做才能吸收这些能量,同时还要考虑其结构外形、表面材料特性和飞行轨道等等。
所以你看,这里面就涉及到很多材料和设备方面的研制。说它是神州第一拔罐器,一点都不夸张!
感悟
都说飞天梦源于中国明朝的万户,但第一个把飞天梦变成现实的却不是中国人,而是苏联的加加林。
而一直到2003年,中国宇航员杨利伟终于从上天到回家。虽然整个过程只用了短短二十一个小时,但把杨利伟托举上天,却用了近半个世纪!
为啥用了这么久?
其实呢载人航天是一项高风险的事业,必须注意每一个细小的地方,不能有一点的马虎。
科学实验可以失败,但是载人航天不一样。飞船是要上天的,是要给航天员乘坐的,出了事可是人命关天的大事!
就拿美国历史上的两次航天飞机事故来说吧。
美国科技很发达对吧,但是你要知道航天飞机的几百万个零件可都是踩着极限设计的,一个零部件不合格或发生故障就极有可能造成事故。
所以航天器在发射之前,必须要在空间环境模拟器不断的进行各种实验,各项指标都正常后才可以进行发射。
虽然模拟器里面技术复杂,研制费用也非常昂贵。但为了提高航天器的可靠性,咱们不得不这么做。
因为咱们始终是把安全放在第一位!