亚洲欧美日韩国产综合一区二区_亚洲偷精品国产五月丁香麻豆_精品久久久久久中文字幕202_久久国产亚洲精品美女_国产精品调教视频一区

今日播報(bào)!空間站如何保持“四季如春”?

今年入夏以來,我國(guó)多地最高氣溫破歷史極值,經(jīng)歷著幾十年一遇的最強(qiáng)酷暑天。面對(duì)高溫,在地球上的我們可以通過開空調(diào)解暑,太空中的中國(guó)空間站又是如何保持舒適的溫度的呢?今天我們一起來揭秘中國(guó)空間站的熱控系統(tǒng)如何讓我們的太空家園“四季如春”。


(資料圖片僅供參考)

太空環(huán)境:冰火兩重天

中國(guó)空間站位于距離地面約400km的太空環(huán)境中,由于沒有大氣層的保護(hù),在太陽(yáng)光線直射下,空間站表面溫度最高可達(dá)150℃以上,在背陽(yáng)面,溫度最低可達(dá)-100℃以下。在這種“冰火兩重天”的太空環(huán)境中,為保證航天員能有一個(gè)適宜工作和生活的空間站環(huán)境,就需要熱控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)溫度的控制。

熱控系統(tǒng)是保障空間站設(shè)備正常運(yùn)行,以及航天員太空生活冷暖舒適的重要系統(tǒng)。熱控系統(tǒng)就像我們地面上的空調(diào)系統(tǒng),通過合理組織航天器內(nèi)部和外部的熱交換過程,使空間站各部位的溫度始終處于任務(wù)所要求的范圍內(nèi),為空間站設(shè)備正常工作和航天員的生活提供良好的溫度環(huán)境。

不同于以往的載人航天任務(wù),空間站時(shí)期的各個(gè)航天器需要長(zhǎng)期在軌飛行,航天員也要實(shí)現(xiàn)常態(tài)化長(zhǎng)周期在軌駐留,因此對(duì)溫度控制提出了更高的要求。面對(duì)中國(guó)空間站任務(wù)特點(diǎn)和需求,熱控團(tuán)隊(duì)開展大量技術(shù)攻關(guān),進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新來打造舒適的“太空之家”。

熱控方式一

打造“中央空調(diào)”

空間站的熱控系統(tǒng)中的“中央空調(diào)”——流體回路是空間站熱控系統(tǒng)的核心,在天和核心艙和問天實(shí)驗(yàn)艙中,流體回路都遍布在各個(gè)角落。流體回路能均勻地包裹住空間站的重要部位,通過特殊液體在管路內(nèi)的往復(fù)循環(huán),將艙內(nèi)設(shè)備以及航天員生活產(chǎn)生的熱量收集起來,通過回路帶到相應(yīng)的設(shè)備和結(jié)構(gòu)中,給過熱的地方散熱,給過冷的地方加熱,實(shí)現(xiàn)散熱和補(bǔ)熱功能。同時(shí)還能精確控制空間站不同“房間”的溫度,保持溫度的均勻和穩(wěn)定,可謂是量身打造的“中央空調(diào)”。

問天實(shí)驗(yàn)艙是我國(guó)體型最大、承載最重、試驗(yàn)載荷最多的航天器,艙內(nèi)安裝了很多試驗(yàn)載荷,而艙外更是布置了各種高熱耗的暴露試驗(yàn)載荷,熱控的要求更高。研制團(tuán)隊(duì)為問天實(shí)驗(yàn)艙研制了3套液冷系統(tǒng),將各種設(shè)備或試驗(yàn)載荷產(chǎn)生的熱量收集并輻射到外太空,可支持?jǐn)?shù)千瓦級(jí)以上試驗(yàn)載荷的散熱。其中一套是專門為艙外試驗(yàn)載荷進(jìn)行溫度保障的散熱回路,首次研制了四通閥技術(shù),解決了艙外試驗(yàn)載荷安裝狀態(tài)對(duì)回路系統(tǒng)的影響,在重量上優(yōu)于國(guó)際空間站使用的多閥門調(diào)控技術(shù)。

熱控方式二

涂上“太空防曬霜”

除了打造“中央空調(diào)”對(duì)空間站進(jìn)行冷熱調(diào)節(jié)之外,還可以對(duì)航天器進(jìn)行被動(dòng)的隔熱,熱控涂層就是被動(dòng)熱控的一種。從神舟十二號(hào)起,神舟系列飛船都涂上了一身銀閃閃的新型涂層,這是一款神奇的“太空防曬霜”——低吸收-低發(fā)射型熱控涂層。

在空間站建造階段,神舟飛船面臨長(zhǎng)周期大溫差下艙體溫度控制的難關(guān)??臻g站組合體飛行時(shí),神舟飛船可能會(huì)被其他艙體持續(xù)遮擋,造成飛船長(zhǎng)時(shí)間處于太陽(yáng)無(wú)法照射下的極低溫度環(huán)境下,最低溫度甚至低于-100℃。而當(dāng)空間站組合體形成某些構(gòu)型時(shí),飛船的局部區(qū)域又會(huì)持續(xù)受到太陽(yáng)輻照,最高溫度超過100℃,為飛船設(shè)備的正常工作和航天員的生活環(huán)境帶來了嚴(yán)峻考驗(yàn)。

針對(duì)這一控溫難題,研制團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并研制出了低吸收-低發(fā)射型熱控涂層。低吸收,顧名思義就是涂層材料自身具有較低的太陽(yáng)光吸收特性,可有效減弱太陽(yáng)輻照導(dǎo)致的溫度升高。低發(fā)射,則是指涂層具有較低的紅外發(fā)射率,可有效阻隔飛船內(nèi)部向外部深冷環(huán)境的輻射漏熱,避免艙內(nèi)溫度的不斷降低。熱控涂層就像一層“防曬霜”,有效保障飛船在長(zhǎng)期的極端高低溫環(huán)境下的運(yùn)行,讓艙內(nèi)處于適宜的溫度范圍。

熱控方式三

穿上隔熱“外衣”

被動(dòng)熱控的另一種,就是給航天器穿上隔熱“外衣”。以天舟四號(hào)為例,天舟四號(hào)運(yùn)行在距地面約400公里的軌道上,圍繞地球一圈的時(shí)間約90分鐘,時(shí)而處于地球的陰影中,時(shí)而暴露在太陽(yáng)的直射下,每天需要經(jīng)歷14次這樣的“冰火兩重天”。因此,研制人員給它穿上特殊制作的隔熱材料,來抵御惡劣的環(huán)境,維持內(nèi)部舒適的溫度。

航天器“外衣”面料的選擇大有講究,都是根據(jù)科學(xué)原理精心設(shè)計(jì)的,不同特點(diǎn)的面料適應(yīng)了航天器的不同需要。天舟四號(hào)的貨物艙和推進(jìn)艙的“外衣”,就分別被設(shè)計(jì)為灰色和白色兩種不同的顏色。貨物艙需要提供適宜航天員生活的溫度,相對(duì)較高,因此就給它穿上灰色“外衣”,能夠多吸收太陽(yáng)光熱量。而推進(jìn)艙中主要是設(shè)備,需要更低的環(huán)境溫度,因此給它穿上白色“外衣”,多反射太陽(yáng)光熱量。

此外,天舟四號(hào)“外衣”的內(nèi)部采用多層隔熱組件的設(shè)計(jì),有著極強(qiáng)的保暖效果。它由高反射率的膜和支撐膜的滌綸網(wǎng)組成,可以重復(fù)疊加形成多重結(jié)構(gòu),里面的熱量經(jīng)過反射膜層層反射,很難滲出表面,就能形成很高的熱阻,防止熱量散失。

通過“空調(diào)”“防曬霜”和“隔熱服”等的協(xié)同工作,研制團(tuán)隊(duì)將中國(guó)空間站打造成了一個(gè)舒適的“太空家園”,保持“四季如春”。熱控系統(tǒng)仿佛控制空間站冷暖的“大管家”,保證了空間站在惡劣的太空環(huán)境中的舒適,呵護(hù)空間站平安地遨游蒼穹。

標(biāo)簽: 太空環(huán)境

關(guān)閉
新聞速遞