宇航员设计说明(宇航员设计说明书)
大家好!今天让创意岭的小编来大家介绍下关于宇航员设计说明的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。
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本文目录:
一、为航天空间站设计最佳给水方案是什么
南水北调输水
为航天空间站设计最佳给水方案是用南水北调输水,希望这个回答可以帮助到你。10月1日
神舟十四号乘组在轨迎来国庆佳节
这是中国人首次在太空为祖国庆生
生活在太空的航天员
在无水环境的太空中
为了确保航天员生命安全
载人航天器必须向航天员供水
那么
航天站的水从何而来
又是如何提供给航天员使用的呢?
今天我们将送上答案
航天站的水从何来?
01
地面携带和货运飞船补给
向航天员供水,其中有门道。根据载人航天器型号和任务的不同,其用水来源也不一样,最简单的就是通过地面携带和货运飞船补给而来的水。
02
使用燃料电池生成水
除了自带,太空中还可以自产水,即使用燃料电池生成水,经过过滤、消毒等程序后,航天员就可饮用了。
03
对水资源进行回收利用
除了以上两种渠道,航天员还可对水资源进行回收利用。在我国空间站上,航天员呼出的水蒸气会通过冷凝水方式回收,排泄的尿液也会通过尿处理子系统回收净化,重新作为饮用水和生活用水使用,实现了空间站水资源的循环利用,减轻了货运飞船的载荷负担,大大降低了空间站的运营成本。
水来了,航天员如何饮用?
在地球上
喝水是件再平常不过的事
但航天员在太空中处于失重状态
要想喝到水
必须通过特殊的办法才能实现
比如
借助贮水箱或者袋装水
中国航天员饮用的袋装水 图片源自中国载人航天
其实
载人航天器上
所配备的贮水箱和袋装水
就相当于
我们日常生活中的桶装水和瓶装水
只是航天员喝水不是“喝”
而是将水挤到嘴里
用贮水箱饮水的步骤
则会稍微复杂一些
首先
航天员要把贮水箱中的水
灌到储水组件“水壶”中
然后利用增压装置给贮水箱加压
排空“水壶”内的空气
从而实现注水
航天员需要饮水时
只需取出个人饮水嘴
安装在供水器上
再将饮水嘴放入口中
按下开关就可以了
中国航天员在太空中饮水 图片源自中国载人航天
给航天站供水,有哪些要求?
航天饮用水供给
通常
有三项基本要求
摄取可靠
摄取可靠
是说饮水供给系统的硬件设备
必须适于失重环境下使用
水量足够
水量足够
是指饮用水的供给量
应满足航天员的饮水需求
由于不同的航天飞行任务时长
和成员人数不同
饮用水的供给量也不相同
一般
在轨飞行时
每位航天员每天饮用水
供给量为2.5~3.0L
水质合格
水质合格
也就是确保航天饮用水的卫生安全
随着科技的进步
相信我们对航天站的供水技术
会越来越先进
未来
对太空的探索
也会越来越深入
期待有更多的好消息
从航天站传来
中国水事综合央视新闻
审核丨陈锐
监制丨樊弋滋
文案丨张玉峰 周念晨 李莉
如果我问你,喝水怎么喝,你肯定会说:那还不简单,拿个水壶倒点水,在水杯里直接喝不就行了吗?实在不行,就买瓶矿泉水,对瓶喝。确实在地球上,我们想要喝水的方法实在是太简单了,但是在空间站里面,在没有重力的约束下,我们的宇航员要怎么样才能喝到水呢?
之前给学生讲宇航员在太空舱里如何洗澡,就让我们了解到宇航员们在外太空里的生活,并没有我们在地球上生活那样便利。下来我们就了解一下宇航员们是如何在太空里喝到水。
从一则视频上可以看出,一位宇航员手持一个透明的罐子,罐子两头有绿色的液体,中间是透明色的液体,然后宇航员拿着罐子不停的旋转。再进行摇晃就可以看到原本绿色的液体,剧烈的移动,并且两头的绿色液体和中间的透明液体融合在一起。
但因为这段视频当中并没有说明白到底宇航员是如何喝水的,所以我又继续查了一下。结果显示,在太空当中,宇航员想要喝到水,则需要用密封袋装好水,通过挤压密封袋,将水射到嘴中。或者是哪一根铅笔一般粗细的吸管,将嘴和液体容器连起来,通过气棒加以一定压力,这样饮料就可以源源不断的摄入宇航员口中。不过,再给饮料压力时还需要小心,不能压力过大,不然我们的水就会变成细小的雾状。
头上面就能看出宇航员们在太空当中的日常生活并不轻松。他们在太空当中不仅要完成祖国交付给他们的任务,同样,他们还要尽可能的在太空当中生活下去。将自己观测到或者是生活时的状况录下来,以方便后面的人能够更好的适应太空生活。
而且像这样的航天并不是百分之百的安全,在我们的航天历史上,也是出现过事故的。而且这样的航天员也需要培训很长时间,从各种人才当中选拔出最优秀,最适合的那一个。我们看到的是航天员的荣耀,没有看到的是整个航天队伍的付出。感谢每一位航天人的付出,才让我们能够更好的探索宇宙,了解宇宙。
回答于 2021-06-18
二、神州5号详细资料!(不要六号的)
神州六号
神舟六号飞船仍为推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构,整船外形和结构与原来相同,重量基本保持在8吨左右。飞船入轨后先是在近地点200公里,远地点350公里的椭圆轨道上运行5圈,然后变轨到距地面343公里的圆形轨道,绕地球飞行一圈需要90分钟,飞行轨迹投射到地面上呈不断向东推移的正弦曲线。轨道特性与神舟五号相同。
由于此次飞行没有交会对接任务,神舟六号取消了用于这项功能的附加段,另外,飞船上新增加了40余台设备和6个软件,使飞船的设备达到600余台,软件82个,元器件10万余件。
神舟六号的改进大致可以归纳为四个方面: [被屏蔽广告]
一、围绕两人多天飞行任务的改进。首先,准备了足量甚至余量的航天员消耗品,包括食品、水、睡袋等。食品柜置于轨道舱中,以前处于空置状态。按照每人每天一个半暖壶的用水量,通过水箱和单独的软包装两种方式准备了航天员用水。其次,提高了座舱的环境控制能力。一人一天呼出近一升水,神舟六号提高了对水汽冷凝的能力,扩大了冷凝水箱,把所有裸露管线都贴上了吸水材料,确保飞船湿度控制在80%以下。舱内的氧气、温度和湿度都可自动感应并调节。
二、轨道舱功能使用方面的改进。放置了很多航天员生活的必需品,如食品加热装置和餐具等。轨道舱中挂有一个睡袋,供两名航天员轮流休息用。失重状态下人其实可以浮在空中睡觉,但考虑到人在地面养成的习惯,所以通过睡袋人为地制造一种“床”的感觉,否则航天员睡觉时可能会产生坠入万丈深渊的错觉。轨道舱中还有一个专门的清洁用品柜,航天员可以用里面的湿巾等物品进行清洁。大小便收集装置这次也是首次使用。
三、提高航天员安全性的改进。返回舱中航天员的坐椅设计了着陆缓冲功能,这是为了在反推火箭发生故障时依然能够保证航天员安全。神舟五号飞船里只有杨利伟乘坐的那个坐椅有着陆缓冲功能,并且有个小的缺陷,就是返回前坐椅提升后航天员难以看到舷窗外的情况。神舟六号对缓冲器进行了重新设计,并与整船结合进行了反复试验,从高塔、飞机上抛下的3次试验每次均获得了成功。返回舱与轨道舱之间的舱门,如果在返回时关闭不严,将威胁航天员安全。俄罗斯曾经有3名航天员因此而丧生。神舟六号科研人员研制成功了舱门密闭快速自动检测装置,并花费了数月时间研制出一种专用抹布,这种布不产生纤维、静电、异味,专门用来清洁舱门。
四、持续性改进。我国载人航天工程于1992年正式启动,至今已经过去了13年,飞船上最初使用的元器件和原材料有的已经不再生产,个别技术已经稍显落伍。神舟六号做了一些日常的持续性改进。比如神舟一号到五号上的“黑匣子”,是1994年研制的,存储容量只有10兆字节。现在的黑匣子不仅存储量比原来大了100倍,而且数据的写入和读出速度也提高了10倍以上,体积却不到原来的一半。
神舟六号飞船构成
轨道舱:“多功能厅”
“神舟”飞船的轨道舱是一个圆柱体,总长度为2.8米,最大直径2.25米,一端与返回舱相通,另一端与空间对接机构连接。“神六”的轨道舱之所以被称为“多功能厅”,是因为2名航天员除了升空和返回时要进入返回舱以外,其他时间都在轨道舱里。轨道舱集工作、吃饭、睡觉、盥洗和方便等诸多功能于一体。
逃逸塔:保飞船万全
逃逸救生塔:位于飞船的最前部,高8米。它本身实际上就是由一系列火箭发动机组成的小型运载火箭。在运载飞船的火箭起飞前900秒到起飞后160秒期间�火箭运行距离在0至100公里,一旦发生紧急情况,这个救生塔将紧急启动,拽着“神舟六号”飞船的返回舱和轨道舱与火箭分离,迅速逃离险地,并利用降落伞降落到安全地带。
留轨舱:航天员的“家”
轨道舱:也叫工作舱。其外形为两端带有锥角的圆柱体,它是航天员的“太空卧室”兼“工作间”。它还兼有航天员生活舱和留轨实验舱两种功能,所以也称留轨舱。轨道舱里面装有多种试验设备和实验仪器,可进行对地观测,其两侧装有可收放的大型太阳能电池帆翼、太阳敏感器和各种天线以及各种对接结构,用来把太阳能转换为飞船的能源、与地面进行通讯等。作为航天员的“太空卧室”,轨道舱的环境很舒适,舱内温度一般在17至25摄氏度之间。
返回舱:航天员的“驾驶室”
返回舱:又称座舱,它是航天员的“驾驶室”。是航天员往返太空时乘坐的舱段,为密闭结构,前端有舱门。“神舟六号”完成绕地飞行任务后,两名航天员也将乘坐返回舱回归地球。
推进舱:又叫仪器舱。通常安装推进系统、电源、轨道制动,并为航天员提供氧气和水。推进舱的两侧还装有面积达20多平方米的主太阳能电池帆翼。
缘何选择秋季发射?
晨报讯综合新华社电细心的人会注意到,两年前的这个时候,我国第一艘载人飞船神舟五号发射成功。今年神六的发射,又逢金秋时节,难道是巧合吗?不是。这是因为秋季的气象条件,最适合我国发射载人飞船。
飞船发射季节的选择,要考虑到各种可能影响到发射的因素,其中气象条件是最直接、最关键的决定因素。
飞船上天后,要由航天测控网对飞船实施测控管理。如果把神舟飞船比作放飞太空的“风筝”,那么,航天测控网就是那根重要的“风筝线”。我国的航天测控网由多个地面测控站和4艘远望号航天测量船组成。这4艘测量船分别是太平洋上的“远望”一号和“远望”二号测量船,印度洋上的“远望”四号测量船,大西洋上的“远望”三号测量船。其中,3艘测量船都在纬度相对较高的南半球。
南半球的季节正好与我国相反。我国的春夏季节在南半球是秋冬季节,海况很恶劣,即使正常航行都难保安全,更不用说在海上执行测控任务了,因此不宜发射飞船。我国的秋冬季节在南半球是春夏季节,海况较好,便于航行和执行测量任务。因此,我国神舟一号至五号飞船的发射时机都选在与南半球相反的秋冬季节。
另外,秋季和冬季相比,尽管2002年12月30日发射的神舟四号曾突破我国低温发射的历史纪录,但在载人航天飞行中,以人为本、充分保障航天员的安全,成为发射的最大特点,因而发射段的气象条件也是非常重要的。显然,秋季比冬季更适宜。因此,两年前的神五和今年的神六载人飞船都选择了在秋季发射。
据中国科学院空间环境预报中心研究员龚建村介绍,“今年正是接近周期谷底的位置,预计神舟六号飞行期间太阳活动稳定,适合人类开展空间活动。”
龚建村说,人们已经掌握了太阳的活动周期是11年,2000年是这个周期的最高峰,2006年达到谷底。因此今年太阳异常活动频次较低,大趋势有利于人类开展空间活动。神六将在“晴好天气”中飞行
从神州五号拔地而起、实现中国载人航天零的突破,到神州六号的两人多天外太空飞行,中国航天员专用奶蒙牛牛奶,陪伴着航天员们从撒满汗水的训练场走向了浩瀚的太空,见证了中国载人航天事业的艰苦与辉煌。航天员食品的选择有着怎样的特殊要求、蒙牛牛奶又是如何成为“中国航天员专用牛奶”的?伴随着神州六号的成功归来,笼罩在航天员食谱上的神秘面纱也被营养专家轻轻地揭开。
在中国,一名空军飞行员要从1000名军人中选出,而100名空军飞行员中,只有一个人有机会成为战斗机飞行员,航天员则是从这些战斗机飞行员中千里挑一,经过各方面综合考察比较后最终选拔出来的。为了确保这些肩负祖国重任的“国宝”们保持良好的身体和心理素质,早在神州五号首次载人航天任务之前,一个由各方专家组成的营养小组就开始了苛刻的航天员专用食品遴选工作。为了确保航天食品的安全、绿色和营养,航天医学工程研究所有关航天员食品的规定长达8页之多!对“全营养食品”牛奶的考察和选定工作首当其冲。
奶源是决定牛奶品质的第一关键,因而也成为专家们考核的首要因素。考虑到以内蒙古大草原为核心的中国西部大草原地处国际公认的中温带季风气候优质奶牛饲养带,是整个中国无可匹敌、世界上也具有领先意义的优质草原,主要奶源基地全部处于这一地带的蒙牛乳业进入了专家们的视野。而在蒙牛的生产基地,他们又看到了全球领先的“样板工厂”,在这里,每一滴原生奶经过一道道全自动工序成为香浓合格的牛奶产品,全过程都在封闭无菌的状态中进行。从市场到工厂、从工厂到牧场,蒙牛牛奶的表现说服了每一位专家。
国家航天部门经过严格检测后,认为蒙牛牛奶的各项指标均已经达到或超过国内、国际标准。凭借着纯天然、高质量、丰富的营养和好的口味,蒙牛牛奶最终成为太空营养学专家唯一指定的“中国航天员专用牛奶”。从此,“每天三杯奶”成为了航天员训练、工作和生活中的一首“白色乐章”。
每天早晨,在享用精心搭配的其他食品的同时,航天员都要喝一杯蒙牛牛奶来有效保证全天的热能和营养”。而在午餐之后,训练基地的营养师又会及时为每一个航天员送上一杯蒙牛酸奶。原来,酸奶中含有的乳酸、醋酸等有机酸,不仅赋予了酸奶清爽的酸味,还能帮助牛奶形成细嫩的凝乳,从而降低肠道PH值,促进胃肠蠕动和消化液的分泌、抑制有害微生物的繁殖,让航天员们一个下午都精神抖擞。“蒙牛已经将其酸奶产品中的益生菌由两种变成了四种,这样不仅营养价值比同类产品有了明显的提高,其帮助消化、抑制有害菌的作用也得到了更一步的加强,很受航天员们的欢迎。”基地的营养师这样评价道。
结束了一天紧张的训练之后,航天员们还将在晚饭时喝上一杯牛奶。营养专家指出,一方面,晚餐饮用的牛奶,其安神作用促进了航天员的深度睡眠,另一方面,人体处于睡眠状态下,也更易于吸收牛奶中的蛋白质。
“一天三杯牛奶,每天500-800毫升。这个科学的食谱既保证了营养补给,又不至于引起脂肪堆积,不仅适用于宇航员,用样也适用于普通人”!营养专家认为,航天员膳食中牛奶的科学搭配,值得在全社会进行大力推广。
成为“中国航天员专用牛奶”,对于蒙牛,既是一项崇高的荣誉,也是一种期待和责任。在中国航天事业用一个又一个辉煌成就“鼓舞中国心”的同时,每一个蒙牛人也在致力于“强健中国人”的伟大使命。2003年,当神州五号拔地而起,实现中国载人航天事业零的突破时,蒙牛牛奶也迅速成为了中国液体奶市场的领跑者,并于2004年成为了国家体育总局训练局运动员训练专用牛奶,为中国健儿扬威世界赛场奉献了自己的力量。随后,蒙牛率先建起了中国规模最大的“澳亚国际牧场”,在国内第一个引进机器人挤奶设施,种植世界十二国优质牧草,养殖全球优质奶牛,开启了中国乳业奶源升级之路。2005年,当神州六号用完美的姿态围绕着我们这颗美丽的星球一圈圈旋转的时候,蒙牛已经以日销液体奶7000吨的成绩,超越众多百年历史的跨国乳业巨头,成为了全球液体牛奶领域的领先者。作为首位“中国航天事业合作伙伴”,蒙牛不仅将“为中国喝彩”,还将用洁白醇厚的牛奶,为每一个航天员、每一个中国人的健康加油,为“强健神州梦想”而不懈追求。
神舟五号与神舟六号的比较
神舟五号 神舟六号
两者的大小、重量、设备等基本不变;采用“长征2号F”运载火箭作为动力载体
发射时间 2003年10月15日 2005年10月中旬
活动范围 仅限返回舱 打开返回舱舱门,进入轨道舱进行科学实验活动
宇航服 杨利伟的宇航服始终未能离身 有机会脱下重达10公斤的太空服,新的宇航服主要由服装、头盔、手套和航天靴等组成
太空时长 21小时 119小时
航天员人数 1人 2人
食品 即时食品,不需要加热、也不需要加水 50种左右:包括四种主食,“鲍鱼”、“咸水大虾”等菜肴以及水果
如厕问题 尿不湿 专用马桶
神舟六号飞船=为推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构,整船外形和结构与原来相同,重量基本保持在8吨左右。飞船入轨后先是在近地点200公里,远地点350公里的椭圆轨道上运行5圈,然后变轨到距地面343公里的圆形轨道,绕地球飞行一圈需要90分钟,飞行轨迹投射到地面上呈不断向东推移的正弦曲线。轨道特性与神舟五号相同。
由于此次飞行没有交会对接任务,神舟六号取消了用于这项功能的附加段,另外,飞船上新增加了40余台设备和6个软件,使飞船的设备达到600余台,软件82个,元器件10万余件。
飞船发射季节的选择,要考虑到各种可能影响到发射的因素,其中气象条件是最直接、最关键的决定因素。
飞船上天后,要由航天测控网对飞船实施测控管理。如果把神舟飞船比作放飞太空的“风筝”,那么,航天测控网就是那根重要的“风筝线”。我国的航天测控网由多个地面测控站和4艘远望号航天测量船组成。这4艘测量船分别是太平洋上的“远望”一号和“远望”二号测量船,印度洋上的“远望”四号测量船,大西洋上的“远望”三号测量船。其中,3艘测量船都在纬度相对较高的南半球。
南半球的季节正好与我国相反。我国的春夏季节在南半球是秋冬季节,海况很恶劣,即使正常航行都难保安全,更不用说在海上执行测控任务了,因此不宜发射飞船。我国的秋冬季节在南半球是春夏季节,海况较好,便于航行和执行测量任务。因此,我国神舟一号至五号飞船的发射时机都选在与南半球相反的秋冬季节。
另外,秋季和冬季相比,尽管2002年12月30日发射的神舟四号曾突破我国低温发射的历史纪录,但在载人航天飞行中,以人为本、充分保障航天员的安全,成为发射的最大特点,因而发射段的气象条件也是非常重要的。显然,秋季比冬季更适宜。因此,两年前的神五和今年的神六载人飞船都选择了在秋季发射。
据中国科学院空间环境预报中心研究员龚建村介绍,“今年正是接近周期谷底的位置,预计神舟六号飞行期间太阳活动稳定,适合人类开展空间活动。”
龚建村说,人们已经掌握了太阳的活动周期是11年,2000年是这个周期的最高峰,2006年达到谷底。因此今年太阳异常活动频次较低,大趋势有利于人类开展空间活动。神六将在“晴好天气”中飞行 “神舟”六号发射火箭总设计师刘竹生在接受本报记者采访时说,承担“神舟”六号飞船发射任务的“长征2号F”运载火箭各系统的生产制造工作已经全面展开。截至目前,发射火箭的各项生产均按计划稳步进行。
据刘竹生介绍,今年年底火箭系统的各项设备将“齐套”,明年年初将先后进行各系统的综合实验与匹配实验,如果工作进展顺利,发射“神舟”六号的火箭系统将在明年6、7月份出厂。
“神六”运载火箭总设计师刘竹生接受本报独家专访,细解火箭系统
继我国“神舟”五号首次载人飞行成功后,“神舟”六号航天工程已在紧张进行中。为把国人的“飞天梦想”推向又一全新的高度,“神舟”六号发射前各项准备工作已全面展开。作为飞船的“助力神”,“长征2号F”运载火箭将再担重任,送“神舟”六号上天入轨。“神五”和“神六”飞船的动力载体虽是同一型号火箭,但发射“神舟”六号的火箭系统却“另有文章”。昨天,火箭系统总设计师刘竹生接受了本报记者的独家专访,细解“神舟”六号火箭焦点。
焦点1 火箭交工时间 年底设备配置齐全
承担“神舟”六号发射的火箭系统总设计师刘竹生向记者透露了发射“神舟”六号的火箭系统准备工作的时间表。根据刘竹生的介绍,2004年年底,火箭系统的各项设备都要“按期交工”,各套仪器均要求配置齐全,为随后在明年年初进行的火箭系统综合实验做准备。刘竹生讲,综合实验阶段,火箭的每个组成部分都要进各自的实验室进行检测,目的是确保火箭整体达标,检测合格后各系统将“会师”,进行匹配实验。
焦点2 火箭应急能力 正在进行极限计算
运载火箭的“极限分析”是专门针对“神舟”六号飞船内一系列重大变化而进行的。刘竹生说:“首先,由于‘神舟’六号将实现多人多天飞行,人员和天数的增加带来食物、生存设备等其他质量的增加,这就要求火箭的运载能力必须提高,比如原‘神舟’五号的七八吨质量就有可能要变成8吨多。其次,如果航天员不止一个的话,飞行过程中出现问题就会直接影响到逃逸能力,对火箭在遭遇突发情况时的应急能力提出了挑战。”刘竹生讲,针对以上两点,目前正在与飞船系统方面协调合作,进行相关的火箭极限计算。据了解,目前,这样的“极限分析”已经做了几轮。
焦点3 火箭动力特性 将随载荷改变而调整
火箭配上飞船组成一个“大弹簧”系统,刘竹生说:“从动力学分析,飞船与火箭连接后是会相互作用影响的,由于‘神舟’六号轨道舱上的有效载荷将由原来‘神舟’五号上的多个设备变成一两个设备,飞船质量块儿的变化必然影响整个火箭的动力学特性,目前的工作就涉及到火箭与飞船动力特性相应的问题。”
焦点4 发射安全性 地面发射系统将“体检”
为了确保“神舟”六号发射万无一失,发射基地地面设备检修工作将进一步加强。据刘竹生介绍,和以前发射场承担发射任务时进行检修工作相比,由于两次发射间隔加长,这次将是有史以来最全面的一次地面发射系统的“体检”。刘竹生强调说,检修工作将做到任何一个细微处,每个插头都要求必须检查,每根线路都要“从头摸到底”,看是否存在可能断线的问题。另外,刘竹生讲,目前已完成了对“神舟五号”遥测数据的分析工作,对“神五”整个发射过程中不够完善的地方,比如某些设备使用不方便等问题都将在“神舟”六号发射前做改进。
焦点5 运载安全性 载人可靠性高达97%
“神舟”六号发射火箭总设计师刘竹生在接受本报记者采访时说,承担“神舟”六号飞船发射任务的“长征2号F”运载火箭各系统的生产制造工作已经全面展开。截至目前,发射火箭的各项生产均按计划稳步进行。
据刘竹生介绍,今年年底火箭系统的各项设备将“齐套”,明年年初将先后进行各系统的综合实验与匹配实验,如果工作进展顺利,发射“神舟”六号的火箭系统将在明年6、7月份出厂。
“神六”运载火箭总设计师刘竹生接受本报独家专访,细解火箭系统
继我国“神舟”五号首次载人飞行成功后,“神舟”六号航天工程已在紧张进行中。为把国人的“飞天梦想”推向又一全新的高度,“神舟”六号发射前各项准备工作已全面展开。作为飞船的“助力神”,“长征2号F”运载火箭将再担重任,送“神舟”六号上天入轨。“神五”和“神六”飞船的动力载体虽是同一型号火箭,但发射“神舟”六号的火箭系统却“另有文章”。昨天,火箭系统总设计师刘竹生接受了本报记者的独家专访,细解“神舟”六号火箭焦点。
焦点1 火箭交工时间 年底设备配置齐全
承担“神舟”六号发射的火箭系统总设计师刘竹生向记者透露了发射“神舟”六号的火箭系统准备工作的时间表。根据刘竹生的介绍,2004年年底,火箭系统的各项设备都要“按期交工”,各套仪器均要求配置齐全,为随后在明年年初进行的火箭系统综合实验做准备。刘竹生讲,综合实验阶段,火箭的每个组成部分都要进各自的实验室进行检测,目的是确保火箭整体达标,检测合格后各系统将“会师”,进行匹配实验。
焦点2 火箭应急能力 正在进行极限计算
运载火箭的“极限分析”是专门针对“神舟”六号飞船内一系列重大变化而进行的。刘竹生说:“首先,由于‘神舟’六号将实现多人多天飞行,人员和天数的增加带来食物、生存设备等其他质量的增加,这就要求火箭的运载能力必须提高,比如原‘神舟’五号的七八吨质量就有可能要变成8吨多。其次,如果航天员不止一个的话,飞行过程中出现问题就会直接影响到逃逸能力,对火箭在遭遇突发情况时的应急能力提出了挑战。”刘竹生讲,针对以上两点,目前正在与飞船系统方面协调合作,进行相关的火箭极限计算。据了解,目前,这样的“极限分析”已经做了几轮。
焦点3 火箭动力特性 将随载荷改变而调整
火箭配上飞船组成一个“大弹簧”系统,刘竹生说:“从动力学分析,飞船与火箭连接后是会相互作用影响的,由于‘神舟’六号轨道舱上的有效载荷将由原来‘神舟’五号上的多个设备变成一两个设备,飞船质量块儿的变化必然影响整个火箭的动力学特性,目前的工作就涉及到火箭与飞船动力特性相应的问题。”
焦点4 发射安全性 地面发射系统将“体检”
为了确保“神舟”六号发射万无一失,发射基地地面设备检修工作将进一步加强。据刘竹生介绍,和以前发射场承担发射任务时进行检修工作相比,由于两次发射间隔加长,这次将是有史以来最全面的一次地面发射系统的“体检”。刘竹生强调说,检修工作将做到任何一个细微处,每个插头都要求必须检查,每根线路都要“从头摸到底”,看是否存在可能断线的问题。另外,刘竹生讲,目前已完成了对“神舟五号”遥测数据的分析工作,对“神五”整个发射过程中不够完善的地方,比如某些设备使用不方便等问题都将在“神舟”六号发射前做改进。
三、宇航员的工作都有什么?
载人航天是为了探索宇宙空间,开发和利用宇宙空间独有的资源为人类服务。宇航员上天当然也离不开这些目的,宇航员在太空飞行期间要按照预先在地面上编好的工作程序一步步去工作。如果一项工作没完成,就会影响到下一项工作;所以,宇航员在天上的工作是相当紧张的。
那么,宇航员在天上到底有哪些工作要做呢?由于宇航员在太空中的任务很多,不可能在一次飞行中完成所有的任务,所以每一次飞行都有自己的侧重点。每次飞行的任务量与宇航员在太空中停留的时间有很大关系,飞行时间少的,工作内容就少。下面以航天飞机和国际空间站的宇航员为例,来说明宇航员在太空中的工作。
航天飞机宇航员在飞行中的主要工作
其实,研究人员在设计航天飞机时,便已确定它在太空中一次飞行时间不超过两个半星期。航天飞机宇航员在这时期的主要工作是:
(1)保证航天飞机的正常运行
宇航员在太空的首要任务是要保证航天飞机的正常运行,这样才能执行其他的任务。例如,要进行航天器控制的常规操作,维修航天飞机生活舱或工作舱内的仪器、仪表系统,定期向地面通报航天器运行状况和自身的身体状况等。
(2)释放卫星和回收卫星
宇航员在太空可以释放卫星或利用航天器上的机械臂将有故障的卫星“抓”回来,并进行维修。也许航天飞机有史以来发射的最有名的卫星要算“哈勃”太空望远镜了。航天飞机后来曾经三次回到太空为“哈勃”更换部件。在更换部件前,一名宇航员必须用航天飞机上的机械手将它捕获,运送到有效载荷舱内。宇航员进入有效载荷舱,爬上“哈勃”太空望远镜,安装新部件。当地面控制人员确信“哈勃”望远镜运行状态良好后,再由机械臂将它释放回太空。
(3)进行科学试验
宇航员在太空可以利用空间的特殊环境进行很多科学实验,具体地说,包括以下三部分内容:
①空间生命科学试验。观察宇航员在失重环境下机体出现的生理、生化变化,探讨其机理和验证防护措施的有效性;研究动物和植物在太空环境中的生长、发育和变异等。
②空间科学的研究。宇航员在航天器上可以操作各种观察和测量设备,对地球环境、太阳、月球面、地球磁场、电离层、大气层等进行深层次的观察与研究,通过载人航天器上的天文望远镜,进一步揭示天体的真实面貌。
③对地球进行观察。宇航员利用远离地球的有利条件,可对地球表面进行全面的观察、摄影和光谱测定。通过这些工作,收集有关地球自然资源、地质地貌、大气层状态、耕地季节变化、世界海洋变化、水生生物状态、沙漠植被作物覆盖、森林的覆盖与储量等信息。
(4)太空生产
在太空中还可以利用太空独特的失重环境,研究、加工和生产在地球上不能生产的、性能优良的新材料和新产品。宇航员在天上操纵“合金”和“结晶”的电加热炉,便可制取非常纯的半导体材料砷化锢和砷化镓。它们的经济价值很高,估计每千克价值可达100万美元。空间制药和生物制品可以大大提高药品的纯度和产量。据推测,目前能在天上生产的药品多达三四十种。在天上生产药物一个月的产量可相当于地球上同样设备20年的产量。
(5)组装国际空间站
国际空间站是有史以来规模最庞大、设施最先进的“人造天宫”。据资料显示,国际空间站总质量可达400多吨,大致相当于两个足球场大小。这个庞然大物是不可能在地面组装好发射到太空的,它采用的是桁架挂舱式结构,即以桁架为基本结构,增压舱和其他各种服务设施挂靠在桁架上,形成桁架挂舱式空间站。而组装国际空间站的任务则落到美国航天飞机和俄罗斯“联盟”号宇航员身上。他们必须将组装的部件送上太空,并进行舱外活动,将它们组装起来。通过宇航员的工作,国际空间站建成了“曙光”、“星辰”等6个舱以及机械臂和太阳能电池等外部设施。在2000年11月2日,首批三名宇航员进驻空间站,现在在国际空间站的是第九批长期考察组。
国际空间站宇航员的任务
国际空间站与航天飞机的最大不同点是,它可以长时间地环绕着地球运行。按照设计,国际空间站的寿命是15年。在国际空间站上的宇航员可以长时间地生活在太空,地面将不断地派遣长期考察组进入国际空间站,并停留较长时间。他们在太空的工作内容基本上类似于航天飞机上的宇航员,不同考察组的工作有其侧重面。例如,国际空间站第一长期考察组的任务是:
(1)安装和调试空间站上的现有设备和陆续到达的新设备,将目前对接在一起的“恒星”号服务舱、“曙光”号功能货舱和“团结”号节点舱的电脑连成统一的电脑系统,并对这些设备和系统进行测试;负责搬运“进步”号货运飞船和航天飞机运来的仪器等货物,并将它们安置在相关舱室的相应位置。
(2)完成涉及医学、生物学和工艺技术等方面的23项科研项目。
(3)进行出舱活动,完成一些组装工作及国际空间站各部分之间电力和通信线路的连接工作等。
由于宇航员在国际空间站停留的时间长,他们可以进行更长时间、更深入的科学研究。例如,在进行失重对人体影响的研究时,在航天飞机中,只能观察短期失重对人体的影响,而在国际空间站上可以观察长期失重对人体的影响,并且由于空间站上实验设备齐全,宇航员们可以进行更深入的研究。
到开放空间作业
宇宙空间的环境极其恶劣,人到开放空间活动是很危险的。但这是研究和探索空间必不可少的部分。1965年3月18日,前苏联公民阿·列昂诺夫穿着宇宙服第一个出舱来到开放空间时,用绳子和飞船连接在一起,空间自由漂浮结束时,借助这根绳子才回到飞船,否则他可能成为宇宙的俘虏而回不了飞船。
事实证明,宇航员需要到开放空间去,就像海员必须学会游泳一样。开始,人离开飞船到开放空间是想弄清楚是否可能在舱外作业。人进入开放空间的计划是小心翼翼的,在舱外停留时间也是缓慢增加的。从1965年列昂诺夫第一次来到开放空间起,直到1968年,前苏联宇航员进入开放空间的总计时间不超过8小时,其后在开放空间逗留时间迅速增加。由于在开放空间逗留时间增长以及在工作上积累了经验,宇航员在开放空间可以检查飞船、更换有毛病的设备以及试验各种系统。从1980年开始,宇航员已开始在开放空间进行复杂的装配工作了。例如宇航员列沃尼特·坎什和弗拉基米尔·索洛伏夫曾在开放空间修复“礼炮7”号空间站的推进系统并安装附加的太阳能电池帆板。现在这类帆板的安装已经变成规范化的操作过程了。类似的工作,其他宇航员在“和平”号空间站也进行过。
1984到1986年两次航天飞行期间,前述两位宇航员进入外层空间的时间也增长了8倍,在航天站外工作共达32小时。1984年7月之前,开放空间的工作只有男人承担;在这之后情况改变了,妇女也大胆进入开放空间。斯维特拉诺·萨维茨可娃是第一个进入开放空间的女性宇航员。当时她和另一名宇航员在舱外试验一种新的能切割、锡焊、熔焊金属板曩及镀膜的多用途工具,共工作3小时35分钟。
2007年11月3日,美国宇航员帕拉金斯基完成历时7个多小时的外层空间活动,成功修补了一块太阳能电池板。由于电池板依然带电,而且破损点距离工作舱足有半个足球场远,帕拉金斯基要“走”上近一个小时。
人在开放空间活动对未来航天事业发展有着重要的意义,它为在宇宙空间装配所有各类轨道结构物奠定了基础,为建设空间工厂和开拓人类太空居住地铺平了道路。
知识点
“和平”号空间站
“和平”号是前苏联/俄罗斯的第三代空间站,亦为世界上第一个长久性空间站。设计成在轨多模块组装,站上长期有人工作。世界上第一个非长久性空间站是前苏联于1969年1月用弗拉基米尔·沙塔洛夫驾驶的“联盟4”号飞船同“联盟5”号飞船实行接近和对接建成的。“联盟5”号上的宇航员阿列克谢·叶利谢耶夫和叶夫根尼·赫鲁诺夫穿上宇宙服进入了“联盟4”号。前苏联人把对接后的组合飞船称为“世界上第一个宇宙空间站”。“和平”号空间站的轨道倾角为51.6度,轨道高度300~400千米。自发射后除三次短期无人外,站上一直有航天员生活和工作。
四、太空行走更完美 选文三个加点句子都采用了什么说明方法?这样表达有什么好处?
17.每个步骤都按照既定计划完成,各项操作中手指相当灵活;比前苏联和美国的太空行走更完美;整个出舱活动中航天服的一切功能都成功实现。
18.举例子、列数据、作比较;能够列举前苏联和美国的宇航员太空行走时出现的差错的相关数据与神舟七号作比较,充分说明翟志刚的太空行走更完美。最后一问不设统一答案。示例:前苏联航天员列昂诺夫出舱时险象环生并违反操作程序,可翟志刚每个步骤都按照既定计划完成。
19.前者是直接引用和间接引用相结合,后者只是间接引用;引用专家的评价增强文章的说服力和真实性。
20.(1)神舟七号的太空行走时间完全在计划之中,而美国人所用的时间过长,因为关舱门就用了整整5分钟,整个时间必然超出预定时间。
(2)前者运用比喻形象说明航天员的手指和行动相当灵活,后者同样运用形象的比喻说明航天服膨胀得厉害而严重影响航天员操作,通过前后两个比喻的对比更说明“飞天”航天服的设计和宇航员太空行走的完美。
(3)不能,因为这两个关联词语的运用更能强调所有的动作都相当灵活从而说明出舱过程更完美
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