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问天实验舱成功发射!携带一部小型机械臂上天,真的能抓卫星吗?

问天实验舱成功发射!携带一部小型机械臂上天,真的能抓卫星吗?

中国空间站主要由3个舱段组成,其中天和号核心舱是整个空间站最重要、最关键的舱段,已经在太空中运行了1年多,在过去这段时间内,先后有9名航天员进驻了天和号核心舱。由于天和号核心舱只有3个睡眠区,所以每次只能有3名航天员同时在轨,这也是此前我们神舟十二号、十三号飞船都采取“先下后上”的方式,也就是一艘载人飞船先将航天员接回地球,随后才发射另一艘神舟载人飞船将另外3名航天员送上空间站。不过,这样的情况即将发生改变,我们空间站很快就可以满足6名航天员同时在轨轮换。之前没法满足6名航天员同时在轨,为什么接下来就可以实现呢?

问天实验舱成功发射

自从公布了中国空间站在轨建造任务的时间表以后,大家都一直在等待各个飞行任务的发射时间的到来。现在神舟十四号飞船已经在空间站内执行任务,在神舟十四号飞船任务期间,我们会先后发射问天实验舱、梦天实验舱、天舟五号货运飞船、神舟十五号载人飞船,其中问天实验舱是这几个任务中最先发射的,现在我们也终于等到了问天实验舱发射的好消息。

2022年7月24日,一枚长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场腾空而起,成功将中国空间站另一个舱段问天实验舱发射升空,这一个舱段的成功发射,也意味着我们的空间站在轨建造工作又前进了一步。

和之前发射的天和号核心舱配置差不多,问天实验舱内也配置了3个睡眠区以及一个卫生间、厨房,这些设施可以满足航天员在轨生活。这也就是说,问天实验舱发射升空与之前的天和号核心舱交会对接以后,我们的空间站组合体将会有6个睡眠区,这就是为什么接下来我们的空间站能够满足2艘神舟载人飞船在轨轮换的原因。

从尺寸方面来看,问天实验舱还是比较大的,重量达到23吨,轴向全长比天问一号核心舱长了1.3米,达到了17.9米,也就是差不多6层楼的高度。这么大的尺寸,让问天实验舱成为了当前世界上轴向长度最长的单体载人航天器。而将这一个重达23吨、长约18米的大家伙送上太空也不是一件容易的事情,不得不用到长征五号B运载火箭。

长征五号B运载火箭高度接近53米,最大推力超过了1000吨,可以将25吨的有效载荷送上近地轨道。所以,虽然问天实验舱重达23吨,但是对于长征五号B运载火箭来说,发射这个实验舱还是轻而易举的,第一个舱段天和号核心舱也是使用长征五号B运载火箭的。

空间站能抓卫星?

天和号核心舱配备了一条强大的机械臂,它的承载能力达到25吨,在中国空间站的在轨建造、运营、维护过程中,这个机械臂将会发挥重要的作用,可以完成悬停航天器的捕获、辅助航天员完成出舱活动等早在2022年1月6日,天和号核心舱的机械臂就曾经成功捕获天舟二号货运飞船。现在发射的问天实验舱也配备了一部长约5米的七自由度小型机械臂。

虽然问天实验舱的机械臂尺寸较小,承载能力也远远孙色于天和号核心舱的机械臂,只有3吨,但是与天和号核心舱的大型机械臂相比,问天实验舱的小型机械臂操控精度更高,可以用来完成一些很精细的任务。最重要的是,这两个机械臂是可以进行级联组合的,组合以后展开的长度就会达到15米长。看到之前天和号核心舱的机械臂曾经抓获天舟二号货运飞船,这让很多网友都在想一个问题,我们的空间站是不是可以随便在外太空抓获别人的卫星呢?

从理论上来说,似乎是可行的,因为机械臂的承载能力都比较强,一般的卫星都比较小,但实际操作却不现实。原因很简单,出于安全的考虑,每个航天器都有自己的运行轨道,正常情况下这些航天器在运行的过程中是不会出现两个航天器轨道相同或者相交的情况的。如果我们想要捕获其他的卫星,那就必须飞到其他卫星附近。

对于庞大的空间站组合体来说,在外太空变轨去捕获其他的航天器,需要进行大幅度的机动,甚至可能还需要调整飞行的方向、速度,这不仅需要消耗大量的燃料,难度也相当大。天和号核心舱的机械臂之所以能够捕获天舟二号货运飞船,就是因为当时天舟二号货运飞船与空间站是相对静止的,或者相对速度比较小,这样才能完成抓获任务。

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