OB电竞:航天科技集团专家详解天宫一号

发布时间:2022-07-23 13:31:48 作者:ob欧宝体育直播 出处:ob欧宝下载 字号

   嘉 宾:航天科技集团空间实验室系统副总设计师 白明生

   航天科技集团公司企业文化部副部长 王双军

  简 介:天宫一号奔赴茫茫太空,执行我国首次空间交会对接实验任务。为何取名天宫一号?它运用了哪些新技术?中国网采访了航天科技集团的有关专家,为大家解读这些问题。

  时 间:2011年9月29日 15:00 嘉 宾:航天科技集团空间实验室系统副总设计师 白明生        航天科技集团公司企业文化部副部长 王双军        航天科技集团天宫一号电源系统指挥 毕雨雯简 介:天宫一号即将发射,奔赴茫茫太空,执行我国首次空间交会对接实验任务。为何取名天宫一号?它运用了哪些新技术?中国访谈邀请航天科技集团空间实验室系统副总设计师白明生、航天科技集团公司企业文化部副部长王双军、航天科技集团天宫一号电源系统指挥毕雨雯为大家解读。

  大家好!今天我们有幸邀请到了航天科技集团空间实验系统副总设计师白明生,航天科技集团天宫一号电源系统指挥毕雨雯,航天科技集团公司企业文化部副部长王双军三位专家来为我们解读天宫一号的有关情况。

  天宫一号是我国第一个长期在外飞行的载人航天系统,具备长期在外飞行,短期有人照料这样一个条件。可以说有几个第一,比如说尺寸上,这是目前最大的载人飞行的航天器,高度上我们达到了10.4米,最大直径就3米多,和火箭的那个直径是一样的。天宫一号在尺寸上是最大的,重量上也超过了8.5吨,目前也是国内最大的。

  空间交会对接技术被认为是国际上一个难题,那么在设计天宫一号的时候,对以后的交会对接有什么样的指导作用?

  运用交会对接技术,在我国也是第一次。所以,在天宫一号设计之初,我们就把它定位得比较有限,实际上现在它和后期空间实验室、空间站都有相关的联系,但是我们天宫一号还是定位得相对较低。从任务来说,它除了完成交会对接任务以外,还有一些其他的任务,主要我们是有一些新的技术需要运用,为了后续任务的需要,比如说空间实验室、空间站的需要,因为这里面基本上每个飞行器上都有一些新的技术,这些新技术基本上要为后续任务提供技术支撑作用。比如说咱们的电源这块,我们就有很多新技术。

  我是中国航天科技集团所属上海航天技术研究院的,刚才白总介绍了天宫一号。天宫一号为我们后续的空间实验室乃至我国的空间站,同样是一个技术积累的过程。

  上海航天技术研究院承担的是电源系统和一些相应的舱段、分布通讯的主要设备等,刚才白总讲的,我们的目标飞行器能验证过去的一些技术,这里面特别提到电源技术。我们以往在低轨道的时候,电源基本上采取的都是低压电流体制,为了长期后续运行,也考虑到将来的空间实验室和空间站的整个舱段确实比较大,采用低压的电源系统,对于整个电源的传输损耗、整个的管理不太适应。所以,在电源系统上做了很多改进,比如说,我们采用的是首个低轨、高压的电源系统技术。这个也是经过多方论证,在低压和高压的问题上,经过充分比较以后,才决定选取的。

  由于高压电源系统的使用,所以使很多新技术需要进行验证。比如说太阳能帆板,长寿命的电池等等,都是为了后续的空间实验室和空间站做技术积累。

  我们听到天宫一号这个名字时,感觉这是一个非常具有中国特色的名称,请问在征名的过程中,是怎样决定使用天宫一号这个名称的呢?

  天宫一号没有经过征名,当时是在我们航天系统圈子里,广泛征求意见,最后大家觉得天宫一号确实是天上的宫殿,咱们中华民族对这种寓意比较认可,同时也觉得飞天、神舟,和天宫都是有关联性的,所以有人提出来以后,具体是哪个人,现在已经很难求证,但是一经提出,大家就比较认可。

  比较早。2004至2005年左右,一开始是没有名字,就是叫一个目标飞行器,后来也是考虑到我们要体现中国特色,一直说月亮上有一个宫殿,要飞天,所以取名“天宫一号”。

  对。当时我们也很困惑,一般我们出文件,都有一个产品代号,以前叫做目标飞行器MB,觉得很别扭,大家也都知道是临时的,以后还要更改。当时就觉得很困惑,所以一直在着急取个名字,后来定了“天宫”以后,大家觉得工作上就方便了,当然也更有意义了。

  叫目标飞行器,感觉仅仅是一个目标的概念,就觉得要对接目标。但是真正叫“天宫”以后,才真正有了一种空间站、空间实验室雏形的概念,感觉是真正在天上飞行的一个庞大的系统。

  我想我们在技术上,包括物资上的准备工作都已经到位了,我们所有的文件都经过了审查或者是确认。现在在发射区都已经就位了,包括我们用的测试设备,都经过前期的演练,各方面都已经准备好。比如今天上午我们还在组织大家进一步地熟悉我们电源使用的文件,包括我们一些故障预案。要说其他的,我想就是精神上的准备,把精神上准备好,休息好,就可以了。

  对。火箭发射入轨以后,我们马上就要观察,其实火箭发射的时候,我们的测控信号就一直在跟踪。入轨以后,我们也会在相关系统支持下,开展后续的工作。

  实际上我们里面有一些固定的程序,已经在发射前固化到里边了,我们可能根据飞行的情况还会做一些局部调整。

  我们搭载肯定是做了,而且也包括国际宇航会的会旗,还有其他一些很有意思的项目,但是目前是在保密状态。等我们揭秘的时候,会更精彩一些,现在我们不便透露这些项目。

  你的理解是对的。首先国家要有科技实力,然后要有财力、有能力来实现这样的科技目标,因为交会对接毕竟是一次科学实践活动,有了这样的技术实力,还要依靠国家强大的经济实力。虽然改革开放三十多年,我们国家的经济发展取得了显著的成就,但毕竟我们还是一个后发的国家,需要投资,需要建设的方面还有很多。在各方面建设都需要大量资金投入的情况下,国家优先考虑发展载人航天,我想,除了我们的技术实力之外,国家也考虑到航天事业对其他相关行业也有它独特的拉动作用,我想是这样一个综合考虑,所以从上个世纪90年代开始就开展了这样一项艰巨而伟大的工程。

  我把电源系统简单作一个介绍。电源系统首先是太阳帆板,然后在舱内有储能电池,这个储能电池就是我们的清洁电池,再加上一些控制设备。这个系统,为整个飞行器提供电源,从太阳电池发电,在光照区,有太阳的时候主要是帆板为整机供电,同时它也把电能往蓄电池里充,到了阴影区以后,就要靠蓄电池给整机进行供电。

  我想中国载人航天走的一是稳妥发展,二是跳跃式发展的道路。大家都知道,我们在一期工程,就打造了六艘到七艘飞船,二期我们交会对接就是天宫一号和三艘飞船,另外还要为天宫二号做备份。所以,我们发射的航天器数量,和国外和美俄是没法比的,因为还是考虑到我们的经济实力、经济消耗方面,但是我们从产品的设计和研制上,我想天宫一号目前的技术水平,和目前国际上的技术水平是相当的。

  我们不可能一步就做一个很巨大的空间站,那肯定是不现实的,所以,我们还是要稳妥地往前走。从天宫一号开始,到后续的空间实验室、空间站,我们还是一步步往前走。我们的时间跨度可能比他们要快一些,人家提四十年,我们得四十年以后才能这样,那肯定是不行的。所以,我们要用十年左右的时间,完成他们几十年的任务。

  中继卫星的使用,实际上我们在神舟七号的时候,是作为一个试验项目,我们是进行了载多实验,当时天上就一颗星。后续天宫一号和神舟八号有交接任务的时候,把这个中继卫星作为一个任务的支持手段,相当于增加了我们的测控区,增加了测控覆盖。以前我们只能依靠地面站和测量船来测控天宫一号,现在有了中继卫星,整个测控范围一下子就扩大了很多。整个地球大概有70%的范围,都可以在测控区里面,可以随时监控天宫一号。

  简单举个例子。比如说我们的控制系统,我们使用了力矩陀螺,这个是为了姿态控制的需要,和发动机的工作是互相备份的,这样我们在平时工作的时候,就得要控制力矩陀螺工作,可以驱动它来控制咱们的天宫一号整个的姿态。不像以前,如果姿态有了飘移,我们必须要靠发动机、信号推动器来进行自控,大大减短了寿命,也就是减少了飞行时间,减少了推进器的吸能量。而使用力矩陀螺,我们就可以利用这些重量,来装一些更有用的其他的载荷或者设备。

  如果说给家庭用电的线瓦,除下来,相当于几百个白炽灯可以供电的能力。算一下,大概是80多只白炽灯,相当于40瓦的白炽灯。

  我说几个比较大的,首先是发射入轨是第一步,最基本的,没有发射入轨谈不上后面的,天宫一号与火箭分离,进入轨道,这是第一步起点。下一步是帆板要展开,因为帆板是我们整个天宫能源的来源,帆板之后,它能正常工作发电,没有电后续什么也都谈不上,这是基本的。还有天线,它也有一个展开的动作,这些动作是至关重要的,展开不好的话,后续任务都会受到影响。

  我们需要进行三维测试,各个分系统也要测试,检查完分系统运行功能、状态是否正常,是否能够满足我们对接任务的需要,这一点每个环节都要检查。这是很重要的节点。这个大概要一个礼拜的时间,我们来以后就进行了评估。

  我们现在做了好多设备故障的预案,天宫一号在设备上有相应的设计,比如故障有很多种,一般的故障可能就不影响我们正常的工作,我们启动备用的设施,备用的设备,备用的功能就可以完成任务。其实故障也分好多级,像帆板两边展不开就是致命的,故障有些是致命的,有些是局部功能上的,我们做了大量的详细预案,包括指令的预案。

  是的,后期天宫一号要为交会对接做准备,我们要降低轨道、调整相位,叫降位调相,发射前20天左右进行降位调相,我们的目标是在发射前达到对接的要求,主要是轨道的要求,轨道的高度和轨道相对位置,这是我们和飞船协调好的,应该在合适的高度和合适的位置,通过变轨或对应的措施,为对接做准备,包括之后飞船发射前,对天宫掉头,对接机构朝后面。因为飞船是从后面和天宫一号前面对,天宫一号要掉过来,对接过来之后天宫整个舱内环境控制,比如温度和压力,瞄准后面载人船上去对接的条件,神八不载人,但舱内的条件也是针对载人来验证。