央廣網(wǎng)文昌4月20日消息 我國自主研制的首艘貨運(yùn)飛船“天舟一號”將于今天(20日)19點(diǎn)41分發(fā)射升空。中國航天科技集團(tuán)五院研究員、載人航天系統(tǒng)工程研究室副主任王為做客直播間,為大家?guī)韺I(yè)介紹與解讀。
天舟一號與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室交會對接后完成推進(jìn)劑補(bǔ)給,也就是所說的“太空加油”。王為老師,天舟一號此次“太空加油”,和空中加油、陸地加油有什么區(qū)別呢?為什么要進(jìn)行“太空加油”?
王為解釋稱,航天器在太空中運(yùn)行會受到各種微小的干擾力的影響,時(shí)間一長就會偏離預(yù)定的工作軌道。例如我國未來的空間站運(yùn)行在距離地面高度約400km的軌道上,這個(gè)高度雖然在大氣層外,但仍有稀薄大氣存在,空間站在軌道上高速運(yùn)行時(shí)將受到稀薄大氣的阻力影響,就像跑步時(shí)迎風(fēng)的阻力一樣。在大氣阻力的作用下,空間站軌道高度將越來越低,這就需要經(jīng)常開發(fā)動機(jī)對軌道進(jìn)行抬升,將軌道高度維持在預(yù)定范圍內(nèi)。開發(fā)動機(jī)就需要消耗推進(jìn)劑,而空間站發(fā)射時(shí)受發(fā)射重量的限制所攜帶的推進(jìn)劑量是有限的,為了滿足空間站長時(shí)間在軌道上運(yùn)行的需求,就必須由貨運(yùn)飛船進(jìn)行推進(jìn)劑的補(bǔ)加。
其他衛(wèi)星例如通信衛(wèi)星,由于目前沒有推進(jìn)劑補(bǔ)加的設(shè)計(jì),壽命主要取決于推進(jìn)劑的攜帶量,推進(jìn)劑一旦用完,衛(wèi)星的壽命就要結(jié)束。因此,在軌補(bǔ)加技術(shù)未來也可能應(yīng)用于為其他衛(wèi)星提供太空加油服務(wù),延長其使用壽命。
另外,“太空加油”和地面加油、飛機(jī)的空中加油的區(qū)別主要有兩方面:一方面、太空微重力環(huán)境和地面及空中有重力環(huán)境的區(qū)別。重力會對液體運(yùn)動產(chǎn)生顯著影響,因此太空加油微重力情況下的液體流動與地面和空中加油過程中有重力情況下的液體流動很不相同,需要采用專門設(shè)計(jì)。而且地面試驗(yàn)由于無法擺脫重力的影響,沒法對太空推進(jìn)劑補(bǔ)加進(jìn)行真實(shí)的驗(yàn)證,這也是為什么要通過天舟一號貨運(yùn)飛船開展推進(jìn)劑補(bǔ)加在軌飛行驗(yàn)證的原因。另一方面、太空真空環(huán)境與地面和空中大氣環(huán)境下的不同導(dǎo)致加油設(shè)計(jì)會存在差別,太空加油對推進(jìn)劑補(bǔ)加系統(tǒng)的密封性的要求更高,特別是對一些活動部件要進(jìn)行高度密封性的設(shè)計(jì),難度很大。
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