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錢江晚報·小時新聞特派記者 陳偉斌 章咪佳 發自海南文昌
為啥說交會對接是最大的難點?空間站為啥要在400公里的位置飛行?空間站會自己調整姿態嗎?它會是未來宇航員登陸月球乃至火星的一個“母港”嗎……
這些問題,我們也邀請到了國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光來回答。
錢報:建空間站,除了發射,還有什么難度??
楊宇光:最大的風險就是在交會對接的過程中。?核心艙是有自己的軌道的,?在自己軌道上運行的速度約每秒7.8公里,這是?非常快的速度,?在這樣的高速運行下對接兩個航天器,必須要有極度精確的操作。
此外,?我們還要用到一個技術——“零窗口發射”。
地球自轉一次是24小時,發射實驗艙等,我們就要等地球的自轉到發射場與核心艙軌道同一個平面時,發射火箭,然后?火箭一發射入軌,它就和?空間站處在同一個平面上了,?我們再通過我的調節運動最后逐漸追上核心艙,最后去對接。?
?多一秒少一秒都不行,這是最難的。?如果錯過了, 正常情況下來說每天都有一次機會,但是這個不絕對,因為什么呢??還有很多因素,比如天氣等,會影響發射。
錢報:空間站建好后,?會有專門的裝置來調整飛行姿勢嗎??
楊宇光:?空間站?不需要消耗燃料就可以一天?繞地球16圈這樣轉,但它距離地面的高度約是400公里,說是真空環境,但并不是絕對的真空,還是稍微有一點大氣的。比如說是相當于地面大氣壓的幾萬分之一甚至幾十萬、幾百萬分之一,?別小看就這么一點點特別稀薄的大氣,可是空間站的飛行速度實在太快了,所以它依然會對空間站產生一定的阻礙作用。
注意之前的那個問題,如果你航天員出艙,是感覺不到阻力的。但空間站重量大、體積大,并且是成年累月的在繞地球轉,?時間一長,它總會受到阻力的作用。受到阻力作用后,空間站的軌道就會慢慢下降。?
所以說?為了保證空間站一直在400公里高的軌道,核心艙上是有一個推進系統的。?就像一個噴氣系統一樣。
而且我們現在的特點是什么?和國外不一樣的是?我們除了用化學推進,也就是靠化學反應后產生的氣體。我們也用電推進,電推進就是用?電?把氙氣這種惰性氣體,?電離了以后用很高的速度噴出去,?這個更節約能量。?
錢報:您剛才提到了一個400公里高度,為啥是在這個高度?
楊宇光:準確的說,過去咱們國家也只有天宮二號是達到了這個高度,天宮一號是約350公里的高度。
為什么選這樣的高度??第一個原因是?地球以外是有一個叫做輻射帶的區域,?如果說空間站的軌道太高的話,就會進入到輻射帶里。?這個輻射帶里的輻射是比較嚴重的,航天員在里面待的時間長了,健康是會受到比較大的影響。所以從這個角度來說,空間站的高度不能太高。?
一般來說,?載人航天活動?除了登月以外,基本上都是在600公里以下的高度,?所以空間站的高度不會超過600公里。?
從另外一個角度來說也不能太低。高度越低,大氣密度越高,在400公里高的時候受大氣阻力的影響?是一回事,要是?在300公里呢?受的影響就嚴重的多。??所以為了節約燃料,它既不能太高也不能太低,最合適的高度?就是?選300到400公里到這個高度。?
目前的國際空間站也是約400公里高。?
錢報:未來空間站會成為登月甚至登陸火星的一個中轉站嗎?
楊宇光:目前看是不會的。因為空間站是在?400多公里高的軌道,?如果從我們的航天器從空間站中轉一下,再出發去月球,其實不太劃算。??過去阿波羅登月以及咱們國家的“嫦娥”系列,都是直接送往前往月球的軌道的。?
錢報:我們如果長期要維護空間站的話,是否也會要做很多維護方面的工作??
楊宇光:國際空間站到現在已經運行20多年,它正變得越來越老化,?老化以后實際上現在?的維修工作量?,占航天員工作量的比例越來越高。
實際上航天員在空間站里長期滯留,無非兩方面的工作:一方面就是?科研?做各種科學實驗。;第二方面就是維護維修空間站,維持正常運行。大家可以從新聞報道看到,經常有航天員一出艙就是六七個小時在艙外就做這些維修工作,這個是很正常的。?
錢報:比如天舟或者其它航天器,完成任務后,大家都會聽說它們會墜入大氣層并燃燒掉,選址會是隨機的還是有特定的區域??
楊宇光:學過地理的應該知道?,在澳大利亞和南美洲?之間,?南太平洋地區有一塊非常廣大的區域,連一個島都沒有,?方圓直徑幾千公里范圍內連一個島都沒有,基本上就是國內外所有航天器完成使命后的歸宿。?
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