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成功!天舟一小步中国技术领先欧洲一大步

发布日期:2017年04月21日   文章来源:观察者网   作者:
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  综合/观察者网 朱八八

  中国首艘货运飞船天舟一号刚刚发射成功。

 

  天舟货运飞船的主要任务就是这两件事:给航天员送吃的、用的,给航天器送推进剂。

  未来,我国要建造长期有人照料的空间站,这就需要给航天员运送所需的生活、工作物资、空间站轨道控制正常运转所需的推进剂。

  天舟系列货运飞船的诞生,就是为了解决这两个问题。

 

 

  所以大家也亲切地称天舟一号为“快递小哥”……

  “小哥”身高10.6米,体宽3.35米,体量与和天宫一号、天宫二号相当,但肚大能容,物资上行能力约6吨,推进剂补加能力约为2吨,上行载货比(货物重量占整个飞船的总重量的比例)达0.48,优于欧洲、日本等国的现役货运飞船,快递货物经济实惠。

 

 

  当然,除了货运,天舟一号还承担着不少科学任务。 其中一个项目,已经引起了欧空局的注意。

 

  天舟一号任务全解析

  这个项目包括两个部分, 空间蒸发与冷凝科学实验,和两相系统实验平台关键技术研究。

  为什么这个项目能够引起欧空局的注意呢?这个项目究竟要做什么,又有什么意义呢?

  为什么要研究空间的冷凝与蒸发?

  简单来说,这个项目就是要解决在太空如何使用空调和散热器的问题。

 

  美国空间局就曾经在这一项目上失败过。在2010年的“空间模型热管”实验中,美国空间局发现热管换热器明显“发热”。

  究其原因,就是缺乏先期关键技术验证和重要的设计依据。

  而天舟一号这次上天,正可以给中国提供宝贵的数据。

  相关实验结果将指导我国后续两相热流体科学实验载荷的设计与在轨实验方案的制定。

  发射后就开始实验吗?

  本项目并不是在天舟一号发射后就进行蒸发与冷凝科学实验。

  如上图所示,天舟一号货运飞船在对接天宫二号后,将处于组合体段,与天宫二号分离后,将进入自主飞行段。

  本项目将在这两个阶段20多天内进行在轨科学实验,分别在轨开展蒸发液层、蒸发液滴和冷凝三种类型的科学研究、两相流体控制技术验证四个阶段的空间实验,实验时间共计200多小时。

  第一阶段:

  处于组合体飞行段,实验2天。

  相继开展蒸发液层/滴实验,冷凝,

  和两相回路调试等共计10次实验。

  第二阶段:

  处于组合体飞行段,实验10天。

  计划开展蒸发液层、蒸发液滴,冷凝实验,

  和两相回路调试共计45次实验。

  第三阶段:

  处于自主飞行段,实验5天。

  开展蒸发液层、蒸发液滴

  和冷凝实验共计22次实验.

  第四阶段:

  处于自主飞行段,实验连续3天半。

  相继开展蒸发液层、蒸发液滴、

  冷凝实验和两相回路技术验证等共计16次实验。

  这是国内首次实现对微重力蒸发与冷凝过程中多物理量场的实时观测,可望获得空间蒸发和冷凝液膜的时空演变规律、相变非平衡热动力学特征等研究方面的新成果;预期能够验证多项空间在轨两相流体管理与热控等关键技术,为空间站两相系统实验柜的工程研制奠定技术基础; 在此领域内率先获得科学研究成果和实验技术突破。

  为什么这个项目能引起欧空局注意?

  在国际上,相关的研究计划已经排到了2020年。

  空间两相流体与传热是国际空间站的科学研究热点课题,欧美日等国的空间研究机构都有空间实验计划和在轨实验装置。

  本项组合式相变传热空间实验方案由我国科学家首次提出,并将在我国首艘货运飞船上实施,早于欧空局等相关项目的实施时间。

  欧空局表示:很好,中国已经引起了我的注意。

  欧洲科学家已经表示希望与我们在该项目上开展科学合作,如与ARLES、CIMEX和SAFIR等ESA的科学结果进行比较。

  最后,感谢所有科研人员的付出,中国加油!

 

 

  (本文部分资料综合自中国科普博览)

 

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