真空闸

天宫空间站有3个气闸舱,主气闸舱为何在问

发布时间:2022/8/16 14:18:46   
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气闸舱是载人空间站实现人员与货物进出空间站的必经通道,在天宫空间站关键技术验证阶段,神舟十二号与神舟十三号两批航天员乘组共进行了4次出舱行走任务。

航天员通过节点舱执行出舱任务

当前在轨的神舟十四号航天员乘组是进入空间站在轨建造阶段以来的首次载人飞行任务,该批乘组进驻空间站已有一个多月,但是至今尚未进行太空出舱任务,因为他们在等待问天实验舱的到来。

天宫空间站前4次出舱行走任务皆通过节点舱实施,该舱段具备人员出舱功能,但是空间站的主份人员气闸舱却并非节点舱,而是问天实验舱的人员气闸舱,这又是为什么?

因为节点舱并不是作为人员气闸舱的最佳选择,该舱段位于天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱交汇处,若选择此舱段作为主份人员气闸舱,意味着出舱任务进行时,节点舱呈真空状态,进而彻底阻断三舱之间的交通,更重要的是,它还将阻断航天员进入神舟载人飞船的生命通道。

航天员若通过节点舱出舱,势必阻断各舱船之间的交通。

人员气闸舱通常选择在不干扰其他舱段、飞船间交通的侧向位置进行布置,比如国际空间站的寻求号气闸舱。

国际空间站寻求号气闸舱

天宫空间站选择将主份人员气闸舱布置在问天实验舱也是基于此项考虑,该气闸舱位于问天舱末端,出舱任务进行时空间站各舱段、飞船间交通不会有丝毫影响。

问天实验舱人员专用气闸舱

航天员使用问天舱气闸舱出舱不会阻断各舱船之间的交通

节点舱在前向、径向,以及两个侧向均有对接装置,因此出舱口只能选择在天顶方向,由此也产生了航天员出舱时遭遇太阳光直射干扰问题,不利于出舱作业。

节点舱出舱受太阳光直射干扰问题突出

问天实验舱人员气闸舱没有布置对接装置的需求,因此出舱口方向可以基于出舱任务需求选择,该出舱口朝向地球一侧,进而规避了太阳直射干扰。

问天实验舱人员专用气闸舱出舱口朝向地球一侧

问天实验舱人员专用气闸舱出舱口

不仅出舱口朝向有优势,问天实验舱人员气闸舱还有出舱口通径大这一关键优势,便于航天员进出舱。

问天实验舱气闸舱水下训练舱

基于多种因素考虑,将主份人员气闸舱放置在问天实验舱是最佳选择。

问天实验舱人员专用气闸舱

既然选择问天实验舱作为主份人员气闸舱,又为什么要设计节点舱也具备出舱功能呢?这是因为天宫空间站是我国承建的第一座大型载人空间站,有大量的关键技术验证需求,让节点舱也具备出舱功能,就能在任务初期全面检验空间站的各项技术性能,可以通过在轨任务充分暴露出各种可能的问题。

节点舱出舱功能在关键技术验证阶段发挥着至关重要的作用

按照计划,关键技术验证阶段如果不能通过综合考评,还需要根据实际任务表现出的各种问题,生产天和二号核心舱,重新进行天宫空间站的建设。

而今,天宫空间站已经转入在轨建造阶段,则表明天和一号核心舱高标准地通过了综合技术性能考评。

问天实验舱到位后,节点舱出舱功能将转为备份,这也是一项创新能力,两个人员气闸舱互为备份,确保空间站内的航天员始终具备出舱任务能力。不仅可以在出舱前进行备份,还可以在出舱进行时备份,一旦出舱过程中气闸舱出舱故障,舱外航天员可以通过备份气闸舱实现“异舱回站”。

异舱回站

除此之外,天宫空间站还有一个气闸舱,那就是梦天实验舱的货物气闸舱,它可以实现货物自动进出空间站。

天宫这座百吨级空间站拥有3个气闸舱,不仅实现了人员进出舱能力比肩国际空间站,货物气闸舱的综合技术指标更是实现了对国际空间站货物气闸舱的大幅反超。



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