问题

天舟三号发射成功并与空间站完成交会对接,带去了哪些货物?在空间站建设过程中有何作用?

回答
天舟三号货运飞船于2021年9月20日成功发射,并于9月20日与中国空间站“天和”核心舱顺利完成自主交会对接。此次任务是空间站建造阶段的第二次货运飞行,圆满完成了向空间站运送物资的任务,为后续神舟十三号载人飞船的航天员乘组提供重要支持。

天舟三号携带的货物以及在空间站建设中的作用:

天舟三号携带了大量物资,其主要作用是为后续的载人任务提供充足的补给和支持,同时为空间站的长期稳定运行奠定基础。具体来说,其货物可以分为以下几大类:

1. 航天员生活物资:
食品和饮用水: 包括各种类型的预包装食品、饮用水、调味品等。这些是保障航天员在轨期间基本生活需求的关键。数量和种类都经过精心设计,以满足航天员的营养和口味需求。
衣物和被褥: 为航天员提供在轨期间所需的衣物、睡袋等。这些物品需要满足舒适性、保暖性和防火性等特殊要求。
个人卫生用品: 包括牙膏、牙刷、毛巾、洗浴用品、湿巾等。在失重环境下,个人卫生同样需要特殊的护理方式和用品。
医疗用品: 准备了各种常用药品、急救药品以及医疗器械,以应对航天员可能出现的健康问题。

作用: 这些生活物资直接关系到航天员在轨驻留期间的健康和生活质量。充足且种类丰富的物资保障,是后续长时间载人任务得以顺利进行的重要前提。例如,神舟十三号乘组在轨期间长达六个月,需要大量的食品和饮水供应才能保证任务的圆满完成。

2. 推进剂和气体:
推进剂: 天舟三号携带了大量的推进剂,用于为空间站提供轨道维持和姿态调整所需的燃料。空间站会受到地球引力、大气阻力等因素的影响而逐渐偏离轨道,定期补充推进剂可以将其维持在预定轨道上,确保其稳定运行。
氧气和氮气: 空间站需要氧气来维持舱内可呼吸的空气,并需要氮气作为舱内气体的稀释气体。天舟三号携带的氧气和氮气瓶可以补充空间站的消耗,维持舱内空气的正常成分和压力。

作用: 推进剂和气体是空间站持续运行的关键“血液”。没有足够的推进剂,空间站将无法维持其轨道,甚至可能面临坠落的危险。充足的氧气和氮气则是保障航天员生命安全和舱内环境稳定的基础。这些物资的补给,能够有效延长空间站的在轨寿命,确保其能够稳定地执行科学实验和技术验证任务。

3. 科学实验载荷和设备:
天舟三号还携带了一些新的科学实验载荷和设备,用于在空间站开展前沿的科学研究和技术试验。这些载荷可能包括生物医学实验装置、材料科学实验设备、地球观测设备等。

作用: 空间站的最终目的是为了成为一个先进的太空科学实验室。天舟三号此次携带的实验设备,是推动空间站科学研究能力提升的重要组成部分。它们将支持科学家们在微重力、高真空、强辐射等独特环境中开展各种研究,从而可能带来在生命科学、材料科学、天体物理学等领域的重要突破。这些实验成果也反过来验证和改进未来的空间技术。

4. 备品备件和维修工具:
为了应对空间站可能出现的设备故障或损耗,天舟三号也携带了部分关键的备品备件和维修工具。例如,一些电子元器件、密封件、检修工具等。

作用: 空间站是一个复杂的在轨系统,任何一个部件的故障都可能影响整个站的运行。备品备件的及时到位,能够支持航天员在轨进行设备的维修和更换,保障空间站的正常运行。这对于空间站的长期可持续运营至关重要。

天舟三号在空间站建设过程中的作用总结:

天舟三号货运飞船在空间站建设过程中扮演着至关重要的“补给站”和“支持者”的角色。它的成功发射和对接,意味着:

为载人任务提供坚实后盾: 神舟十三号载人飞船即将搭乘航天员前往空间站,天舟三号携带的大量物资是保障神舟十三号乘组长期在轨安全、健康和高效工作的基础。
推进空间站科学实验能力: 新的实验载荷的加入,将进一步拓展空间站的科研功能,为科学家们提供更多探索宇宙奥秘和解决地球问题的机会。
巩固空间站运行基础: 推进剂和气体的补充,确保了空间站能够继续保持在预定轨道上稳定运行,为后续的建造和运营任务提供了可靠的保障。
体现中国空间技术实力: 天舟系列货运飞船作为中国空间站的重要组成部分,其成功的应用展示了中国在航天运输、交会对接、空间站运营等方面的先进技术水平和强大的工程实践能力。

总而言之,天舟三号的任务是空间站从建造阶段向应用与发展阶段迈进的关键一步。它所携带的每一份物资,都承载着中国航天人对太空探索事业的执着追求,也为中国空间站的未来发展注入了新的活力。

网友意见

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说明又一批航天员很快要上去了。

航天一个好处是:成果惊天动地可验证。

你像疫苗,咱们本来就没有疫情,疫苗打到22亿剂,效果也没法验证。

美欧舆论媒体每天抹黑我们,隐瞒自己疫苗的副作用。最后广大弱小国家也分不清到底哪家好。而且用我们疫苗又不够彻底,最后和老美、英国、以色列一样,疫苗预防优势也无法真正体现出来。

航天就不一样了。实打实3个人上去3个月下来,事实太清晰,好歹西媒无法抹黑。

当然,我们也要看到,美国最近也上了几批游客;用上私企的吹点,仿佛更高大上似的。

我有一种预感,斯克马已经在这个水平上找到盈利点了。从此就定格在这个水平上。

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神舟十二号航天员乘组圆满完成任务,顺利返回东风主着陆场。与天和核心舱对接的天舟二号货运飞船也完成使命,照理说应该脱离空间站,受控离轨并且在大气层中烧毁。因为满载6吨多物资的天舟三号货运飞船已经在海南文昌发射场整装待发,它将从后向对接到天舟二号现有的位置。其实除了里边装的东西有区别(比如说少了舱外航天服),它将要完成的任务与天舟二号有些类似。

然而神舟十二号飞船返回后,天舟二号并没有跟着离开空间站,而是绕着核心舱飞了半个圈,重新对接在了神舟十二号原来的位置上。这到底是怎么回事?

有人说,之所以还把天舟二号留在轨道上,是因为要给接下来的神舟十三号宇航员装垃圾,等垃圾装满之后,就可以让它脱离、带着一船废物坠落了。果真是这样吗?

航天员在太空生活,他们每天都需要消耗一定数量的物资,吃穿用也会产生大量废弃物和排泄物。太空里没有下水道,你没办法将废物一冲了之,只能用特制的容器密封起来,定期存放在货运飞船里。航天员在太空中穿脏的衣服也不能拿洗衣机洗涤晾干再穿,空间站里水资源有限,用来洗衣服成本太高,所以内衣穿几天之后就打包扔进货运飞船。太空科学实验所使用的一次性工具、设备以及它们的包装,因为没必要保留,通常也都会随着货运飞船一起在大气层中烧掉。

那为什么天舟二号已经完成了任务,科学家依然不肯放弃它?因为本着物尽其用的原则,天舟二号货运飞船除了拿来运货,它同时也肩负着其它功能,以及重要的科学使命。

天宫空间站是中国第一个空间科学技术和太空研究基地,尽管有之前天宫一号、天宫二号打基础,新的空间站无论从体量还是先进性方面都上了不止一个台阶。在空间站建设初期,我们还有许多技术需要验证,有许多功能需要反复实验,以确保万无一失。

天宫空间站在2022年将迎来两个重量级部分:20吨级的“问天号”与“梦天号”实验舱,这两个舱长约14.4米、最大直径达4.2米,但它们没有机动能力。空间站与实验舱的对接需要“以我为主”——由长征五号运载火箭把实验舱精确地送到空间站轨道前方,再由空间站慢慢加速靠近,对接到核心舱的前方端口上。实验舱对接上之后,航天员操控机械臂“抓住”实验舱,再将它转体90°,对接到节点舱侧向的端口,从此固定在那里。

但是中国建设空间站是“大姑娘坐轿”—— 头一回,实验舱能不能顺利转位对接,谁也没试过,机械臂好不好用?中间可能会遇到什么问题?只有实际做过才能知道。在实验舱发射上天之前,天舟二号正好可以充当这个实验品。

天舟二号在完成物资补给任务之后,地面控制人员发出指令,它会自动转移到核心舱前方,模拟未来的实验舱进行自动交会对接,然后停靠在节点舱前向端口,同时完成电路、液路对接、测试前向燃料补加。接下来神舟十三号飞船将对接到节点舱下方的径向端口,航天员进入空间站后,手动操纵机械臂抓住13吨的天舟二号模拟实验舱转位对接工作。

在这些实验完成之后,天舟二号才算最终完成使命,可以用来装垃圾、择机离开空间站返回大气层了。

天舟二号还有一个重要功能被许多人忽略:它还是空间站上的一个平衡器。

我们知道当空间站以7.68公里/秒的速度绕地球飞行时,它产生的“离心力”与地球引力相互抵消,于是空间站会呈现“失重”状态,就像是漂浮在太空一样。这时候你哪怕是对它施加一个很小的力,都能让它的姿态发生变化。天舟三号对接在核心舱的后端,这两个组合体的质心(重心)位于核心舱后部,而节点舱位于最前端。当神舟十三号从侧向对接时,只要两个对接口一接触,核心舱就会发生扭转,这很容易造成对接失败。

现在我们把天舟二号接在核心舱前边,形成“天舟二号-天和-天舟三号”的“一”字形三舱结构,就可以把组合体的质心大幅度前移到中间位置,神舟十三号对接过程中碰撞的偏转力矩缩小,对接成功的概率大幅度提升。并且天舟二号推进舱的发动机也能作为空间站推进控制系统的备份,帮助对接后更快地稳定空间站姿态。

在实验舱完全安装到位之前,货运飞船始终要充当一个平衡重心的作用,以后天舟三号在退役前也会转到空间站前边,等神舟十四号对接完了再退出轨道。

与其它的货运飞船不同,天舟二号飞船除了运货,它还承担了非常复杂的科学实验任务:需要验证未来实验舱的自动对接、机械臂转抓取转位;验证备份推进技术、姿态控制技术、前向燃料补加与供电;改变空间站重心、为载人飞船径向对接提供保护。由此可见,我们的天舟二号其实是一个多面手,它也将是服役时间最长的一艘货运飞船。当然啦,货运飞船在脱离前总会尽量带走所有垃圾,这本来就是它分内之事。

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