“五星太空之家”是如何煉成的?
9月15日,“天宮二號”成功發射升空。10月中下旬,天宮二號空間實驗室將會在距離地面393公里的軌道高度上,與神舟十一號飛船交會對接,為航天員組建“太空之家”。
高智能“大腦”SpaceOS2
說起航天器的智能化“大腦”,人們總會聯想起無機質的聲音、無處不在的自動化裝置。有時,它們還會有性格,可愛或憂郁,是航天員們太空冒險的“左膀右臂”。
拋開科幻小說和影視作品的“腦洞”,現實中,“天宮二號”的SpaceOS2操作系統絕對滿足你對“高智能”的想象。它可以自主地進行航天器飛行軌道、姿態調整、運行狀態的智能化診斷,以及遙測下傳、地面遙控指令的執行。
SpaceOS2系統還可以實現“一心多用”。它能同時管理運行幾十個任務,并具備著從三臺互為備份的計算機中發現錯誤、下達正確指令的“三機容錯”功能。這在真正意義上實現了多臺計算機在故障時的無縫切換,為航天員在太空工作生活提供了有力的生命保障。
快速更換的“模塊”單元
在家千般好、出門萬事難。“天宮二號”在入軌中,就面臨著發射過程中高低溫交叉“冰火兩重天”、劇烈震動的挑戰。萬一,艙內的設施壞了怎么辦?答案是快速更換的“模塊”單元。特別是智能配電單元,承擔著整個艙內的電力供應,是確保生命安全的重要設施。“天宮二號”上首次采用了“插拔式”的結構設計,在地面的模擬試驗中,技術人員只需用幾分鐘就能完成一次維修更換。
“多功能平臺”可折疊收納
“天宮二號”和“神舟十一號”合體后,這個太空“兩居室”該怎么分配呢?五院“天宮二號”總設計師朱樅鵬透露說,航天員吃飯、生活在神舟飛船內,工作、娛樂及鍛煉身體在“天宮二號”內,再加上單獨的睡眠區、垃圾存放區,組合體的空間被緊湊地格成了多個功能區。
跑步機、“動感單車”……在“天宮二號”大約15立方米的工作、生活區里,這個專門供鍛煉身體用的地方叫“跑臺”。為了節約空間,它和工作用的“多功能平臺”都被巧妙地設計成折疊收納,以最大程度地利用空間。
與家人私密通話的“云插座”
私密、溫馨,是“太空之家”宜居的關鍵。從整體上看,“天宮二號”用米白、深灰和天藍色裝點:墻是米白色的,底部是深灰,工作臺等面板則是天藍色。多層次的顏色劃分,給人清爽的感覺。
值得一提的是,睡眠區里還增加了“云插座”,可供航天員與家人進行私密通話。借助天地鏈路,航天員在軌時,不僅可以與地面視頻互動,還能閱讀電子書或期刊、看電視新聞和比賽。設計人員還貼心配置了可以外放的音響設備。
暗藏玄機的“幕后衛士”
目前,“天宮二號”生活區和儀器區的噪聲指標,嚴格控制在了50分貝這一適宜的程度。秘訣就是“雙管齊下”:一方面降低噪音源頭,比如把設備分區安裝;一方面在傳統結構上布置一些吸能環節,優化了消聲裝置。
熱控系統和環控檢測裝置是密封艙空氣質量的“雙保險”。表面上看,熱控系統像我們熟知的家用空調一樣,保證密封艙的空氣在人體最舒適的區間:溫度22℃-24℃,相對濕度45%-55%。但其實,它最大的亮點在節能!
“天宮二號”的熱控系統堪稱節能標兵:利用外太空的冷、密封艙內儀器設備的熱,通過內部、內外循環利用,實現了熱量的高效利用。以“天宮二號”的空間計算,正常的空調約需要1200瓦的功率,而熱控系統僅僅220瓦就搞定了!此外,環控檢測裝置將24小時不停地監控二氧化碳、己醛等20多種有害氣體及有害微生物的濃度。一旦超過預警值,就會及時提示航天員處理。文/新華社
1.擬南芥和水稻是兩種具有代表性的、典型的受到光周期調控的植物
2.此次實驗是以蛭石為土壤,鋪在一個長方形的盒子里,里面放入種子。這個盒子與儲液箱、控制箱等一起放入密閉培養箱,由“天宮二號”帶上太空
3.科學家在地面發出指令,控制箱接收到衛星發射的指令后,會把營養液注入土壤,種子獲得營養液后,實驗正式啟動
4.航天員在返回地球前,需要把高等植物培養箱外面的鎖緊機構解開,拔出一個裝有在太空中生長擬南芥的容器,裝進特制的布袋子里帶回地球供后續研究
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