揭秘
4热控分系统
为“太空之家”保驾护航
航天科技集团五院神舟十一号发射场热控分系统负责人付杨说,确保航天员在太空中的生活舒适安全,须为航天员营造一个类似于地面一样的“家”——有适宜人类生存生活的温度、氧气等,而这要靠热控分系统和环控生保系统来提供:热控分系统的作用是使飞船内保持一定的温度湿度,环控生保系统是为航天员创造合适的舱内生存环境条件,保障航天员在空间飞行的特殊环境下安全生活和正常工作,为航天员营造一个温暖如春的居住环境。
他说,热控分系统和环控生保系统,分别位于载人飞船的推进舱和轨道舱的舱壁内。环控、热控分系统主要采用流体换热技术进行温度控制,通过流体流动将船上产生的热量传递给外部辐射器,再通过辐射器将热量辐射到太空中。
揭秘
5隔热材料
最高隔离温度达900℃
神舟十一号运行在距离地球表面约400公里高度的轨道上,在那里会受到太阳的辐射、地球-大气的辐射和反照,还会受到许多游离在空间的高能粒子影响。在这样的环境中,飞船该怎样更好地保护自己?
航天科技集团五院神舟十一号发射场热控分系统负责人付杨说,他们为飞船设计的神奇“外衣”就像人类的衣服一样,天冷时能保暖,太阳照射时能防晒,同时衣服还能隔离灰尘、雾霾等有害因素对皮肤的伤害。
航天科技集团五院的研究人员为轨道舱设计了一套厚度约2厘米的外衣,能高效隔离空间环境与轨道舱舱壁之间的换热,外衣表面还有一层华丽的复合膜,来提高飞船对轨道原子氧等粒子的防护能力;在返回舱外表面,喷涂了特殊设计的有机热控涂层,为保证在轨期间的返回舱温度条件提供有力支持。
在推进舱的底部,为有效抑制发动机点火后的高温对推进舱内的影响,这一重点区域运用了多层隔热材料,能够隔离的最高温度达900℃。
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6飞船照明设备
采用LED光源节约能耗
神舟十一号载人飞船在浩瀚的宇宙遨游过程中,会周期性经过地球阴影区,此时就会经历很长时间的黑暗,影响在轨任务的顺利完成。中国航天科技集团五院510所承担飞船舱内照明设备和交会对接照明设备研制任务,不仅为航天员提供了舱内工作、生活照明,还为载人飞船与空间实验室在阴影区的交会对接提供了摄像辅助照明。
飞船上究竟采用了什么样的光源?其实,神舟十一号载人飞船舱内照明设备(近距离泛光照明)和交会对接照明设备(远距离投光照明)均采用了现有民用市场上大量的LED光源,也就是固态照明光源。采用LED作为空间照明光源的优势有很多,比如耐冲击、抗震动、体积小、功耗低等。
这些特点使LED非常适合在航空、航天等条件苛刻的环境中使用,但LED由于受限于发光材料的性能,对高温环境和低温环境都比较敏感。对此研制团队在轨长时间工作温度高,就得想办法给设备降降温;在轨长时间储存温度低,则又必须想办法给设备加加热。
载人飞船有了舱内照明设备和交会对接照明设备后,当进入地球阴影区时,航天员在舱内仍然可以正确判读仪表,手动操作各种开关,也不会误打误撞了,飞船与空间实验室交会对接也多了一份成功的保障。