“天宫二号”即将发射。“上天”后,它将主要承担三大任务。
“天宫二号”将验证“太空加油”
咱们现在就来详细说说它的第二大任务——推进剂在轨补加试验。简单理解就是“太空加油”。
具体来说,明年(2017年)“天宫二号”将与“天舟一号”货运飞船交会对接,进行推进剂在轨补加试验。就是把“天舟”货运飞船带的推进剂,在太空中通过管路输送到“天宫二号”空间实验室,这就类似于给空间实验室加油。
做这个试验,为的就是这项技术可以成熟运用于未来我国的空间站中。
未来我国的空间站在太空运行,依然会受到空气阻力的影响,因此空间站的轨道高度会缓慢下降。要保持原有的高度,就必须消耗燃料推动空间站上升,这就需要地面发射货运飞船为空间站进行燃料补充。“天宫二号”在轨任务之一,就是要验证这项试验。
“太空加油”如何操作?
听起来有点神奇的“太空加油”技术,究竟如何操作呢?
要想把货运飞船带的“油”加给“天宫二号”,得需要“天宫二号”的压气机把储物箱里面的高压气体,回收到气瓶里。货运飞船和“天宫二号”之间的补加系统就形成了一个压力差。
另外,还需要通过管路来输送“油”,所以管路对接必须保证精准。因为补加的推进剂有污染,所以还要保证密封,不能让它泄露出来。
这个过程看起来和地面加油差不多,但是要真正实现起来,却十分不易。由于这些技术在地面没有办法模拟实现,所以必须要在太空环境中实际操作,才能够检验技术的可靠性。
未来我们的空间站要在轨飞行十年以上,它的推进剂必须要靠货运飞行补加,所以这项技术必须要突破。因此,天宫二号要先期进行这些试验,以便更好地建造空间站。
由此可见,上天后的“天宫二号”承担的这项任务是多么艰巨。
要说“太空加油”这项技术有多牛,我们再横向比较下。
目前,在轨加注技术的应用以俄罗斯(苏联)、美国为典型代表。
1978年,苏联“礼炮六号”空间站首次实现了在轨加注。美国通过“轨道快车”等计划进行了不少在轨加注实验,其在轨加注技术走在世界先进前列。目前,国际空间站已经成功进行多次在轨加注工作。
俄罗斯(苏联)和美国的发展现状恰好代表了在轨加注的两大类应用方向:
一类是以目标飞行器为先,对其进行长期、例行、多次补加,典型的例子是载人空间站接受货运飞船的补加。
另一类是以服务飞行器为主,对目标飞行器进行有限次数的补加或救援。如今,大多数的卫星在轨加注延寿和救援维护研究项目都属于此类应用。目前,包括我国在内的多个国家都在进行这类加注方式的研究和应用。
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