天宮空間站的案例
俄媒：中國計劃2022年發射天宮空間站，航天將實現跨越式發展
導讀：俄媒稱，中國計劃2022年發射天宮空間站。天宮預計將遵循與國際空間站類似的設計標準，并向外國宇航員打開大門。
2015年8月28日，航天員景海鵬（右）、陳冬在天宮二號艙內進行艙內程序訓練。 新華社發
據俄羅斯衛星通訊社網站8月8日報道，天宮將由一個核心艙與兩個實驗艙組成，足以容納3到6名宇航員。國際空間站與俄羅斯“和平號”空間站都容納過多國宇航員。
航空軍事專家張寶鑫5月接受采訪時說：“只有少數國家有能力將空間站送入軌道。這是一個宏大的項目，彰顯中國科技綜合實力。天宮將使中國擁有一個能夠成功進行科學實驗的太空實驗室。”
報道稱， 天宮還將配備一臺巡天望遠鏡，其分辨率與哈勃望遠鏡相當。
張寶鑫說：“500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）與軌道巡天望遠鏡相結合，將推動中國航空航天實現跨越式發展……中國甚至可以取得領頭羊的位置。”
報道表示，天宮空間站的兩個實驗艙還可以在加壓環境下開展自由落體和微重力實驗。
北京藍箭空間科技有限公司上個月宣布將在2020年發射朱雀二號火箭，這是中國國內運力最大的民營運載火箭。
據香港亞洲時報網站報道，藍箭空間科技有限公司計劃2019年完成這一中型液氧甲烷運載火箭的地面試驗，2020年進行首飛。
展開 大國重器天宮空間站，扒一扒十年磨一劍背后的“中國黑科技”
大國重器，十年磨一劍
導語
北京時間2021年6月17日18時48分，中國航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進入天和核心艙，標志著中國人首次進入自己的空間站。自1992年中國政府制定載人航天工程“三步走”發展戰略以來，中國航天技術迅猛發展，技術屢創新高，其中工程仿真技術以及GUI技術的應用，對提高研發效率、降低研發與制造成本、提高人機交互界面操作可靠性等方面做出了重要貢獻。下面，小優就扒一扒天宮空間站背后的“中國黑科技”。
1空間輻射場仿真，評估宇航員的輻射風險
南京航空航天大學航天學院魏志勇教授領銜的“空間輻射環境探測及效應”課題組通過建立中國宇航員數字人體模型，結合已有的空間輻射場模型和在軌實測數據，采用計算機建模仿真的方法，研究空間輻射場在宇航員體內的輻射劑量，從外輻射場、內輻射場、損傷劑量等角度評估宇航員的輻射風險，并提出防護措施，為宇航員在軌工作的輻射安全保障提供支撐。
2電機聲學仿真，保障空間站低噪聲工作環境
21所新研的某款步進電動機是確保環控生保分系統中整個水處理循環系統能正常運行的重要件，最大的難點在于保證水處理循環系統正常工作的同時，還要保持噪聲控制，不能對宇航員的日常生活造成影響。通過與某聲學研究所進行合作，對噪音進行聲學溯源，通過技術調研、仿真分析與實驗驗證，并在幾個關鍵時間節點上加班加點，硬是在一個月內搶出時間，啃下了這塊“硬骨頭”。
3可靠性仿真，傳承“萬無一失”的工匠精神
素有“神箭”美譽的長二F火箭是目前我國唯一一型載人運載火箭，進行過多項技術改進，可靠性和安全性屢上新臺階。
展開 問天實驗室艙與天宮空間站完成對接
神舟十 四 號機組人員隨后將進入問天艙，他們是第一批見證兩個大型空間站艙在軌對接的中國航天員。
問天實驗艙全長17.9米，最大直徑4.2米，起飛重量23噸，是我國研制的最大、最重的航天器。它擁有與天和核心艙相同的宇航員生活設施，包括三個睡眠區、一個衛生間和一個廚房。
空間站的最后一個組成部分——夢天實驗室艙將于今年10月發射升空。屆時，中國空間站將從基礎核心艙擴建為基本的T型三艙結構，天和核心艙位于中心，兩側分別為問天和夢天兩個實驗室艙。
淺談太空“機械臂”
此外，國際空間站上的日本希望號實驗艙也裝有兩個6自由度機械臂，主要用于在艙外暴露平臺上開展高精度的空間科學實驗，也可支持航天員的艙外維護活動和釋放微納衛星等任務。
國際空間站上的機械臂抓取龍貨運飛船
據美媒報道，美國正在推進的月球門戶站項目，加拿大將為它研制第三代機械臂——加拿大臂3。這種機械臂仍然包括大臂和機器手兩個部分，但應用了更先進的機器視覺、簡短的軟件和人工智能系統，可以在無需航天員遙控干預的情況下執行任務。
中國機械臂作用范圍廣
我國同樣為天宮空間站研制了高性能的機械臂，它是中國空間站系統的三大關鍵技術之一，也是天宮空間站建設和維護的重要裝備。
中國空間站機械臂的主要性能指標和國際先進水平相當，部分指標處于國際領先水平，能夠滿足我國建造長期有人照料空間站的發展需要。
雖然中國空間站機械臂的重量約740公斤，但采用了大負載自重比設計，負重能力高達25噸，長度約10.2米，具有7個自由度和重定位能力，能頭尾互換在空間站艙段上自主爬行。
中國天宮空間站上的機械臂轉移貨運飛船載荷
中國空間站除了核心艙配備的大臂外，在實驗艙上還有一個小型機械臂，兩個機械臂可以連接起來組合開展艙外作業，兼顧大范圍、大負荷移動和高精度移動需求。
毫不夸張地說，中國空間站機械臂雖然尺寸略小，但已經實現了加拿大臂2的大部分功能，只不過沒有航天飛機需要照料，因而設計的負荷能力比加拿大臂2要小。
眾所周知，中國空間站采用的三艙基本構型中，兩個實驗艙都是與核心艙、節點艙軸向對接后，再轉位到側面停泊口，機械臂25噸的負載能力就考慮了實驗艙進行轉移的需求，足以拖動實驗艙實現分離、轉位和再對接操作。
展開 
中國空間站第一批旅客踏上征程！
北京時間2021年6月17日9時22分，神舟十二號飛船從位于中國北方戈壁沙漠的酒泉發射中心成功發射升空，三名中國宇航員乘坐飛船前往中國“天宮”空間站（Chinese Space Station, CSS）的天和核心艙，他們將在太空中生活和工作三個月的時間。
神舟十二號飛船
神舟十二號載人飛行的重要意義
這是近五年來中國第一次將宇航員送上太空，同時也是是建設中國空間站的四次載人飛行中的第一次。執行本次任務的三名宇航員分別是聶海勝、劉伯明和湯洪波，聶海勝之前有過兩次太空飛行經驗，劉伯明有過一次太空飛行經驗，對湯洪波而言這是他的第一次太空飛行。
從左至右依次是湯洪波、聶海勝和劉伯明
4月，隨著天和核心艙的發射，中國正式開始建設下一代空間站。建成后，該站將為中國提供一個近地軌道載人前哨，讓中國和伙伴國家能夠進行未來十余年的科學實驗。 神舟十二號任務將尋求完成與驗證與關鍵技術有關的幾個主要目標：
①宇航員長時間在軌停留
②再生環境控制和生命支持
③宇航員和材料補給
④空間站外的活動和操作
⑤空間站的在軌維護
如果任務一切順利，這個初出茅廬的空間站將成為繼國際空間站（ISS）之后又一個人類空間棲息地，到2022年建設完成后，它將有ISS大小的四分之一。
中國空間站想象圖
太空中的“豪華套房”
天和核心艙配備有3個獨立臥室和1個衛生間，對資源稀缺的太空來說，這無疑算得上是“豪華套房”。飲食方面，空間站配備了超過120種營養均衡的航天食品，可滿足宇航員長期在軌健康生活。此外，空間站還配備有WIFI、視頻電話、太空跑步機等設施，可以滿足宇航員在工作之外的生活需求。
展開 國產碳纖維技術再獲突破：神舟火箭制造成本或將減少3成
眾所周知，我國將于2022年建成的天宮空間站，在尺寸上比現有國際空間站小了一號，之所以會出現這種情況，并非是中國造不出更大的太空艙，而是出于成本考量。
因為這玩意成本實在是太高了，每年中國都要在航天領域砸進去至少60億美元，預估每一枚“長征”火箭僅制造成本少說也在6000萬美元以上，上限則可能高達將近2億美元左右，而貴就貴在一種叫做碳纖維的材料上面。
碳纖維是一種十分神奇的新興材料，它的重量輕過鋁，卻擁有著比鋼鐵更為堅固的強度，而且還具備耐高溫，耐腐蝕，抗沖擊，抗疲勞等優良特質，可以廣泛應用于航空航天，建筑構筑，汽車工業等制造業領域。
碳纖維，顧名思義，就是用碳原子絲“編織”而成的材料，從微觀來看，成千上萬根碳原子絲就像麻繩一般絞纏成一條條絲束，24000根碳原子絲以上為大絲束，以下則為小絲束，一般來說，越小也就制造意味難度越高，應用的領域也就越尖端。
此前，作為一種國家戰略層級的材料，我國雖然也能早出來，但高品質的小絲束碳纖維一直被日本東麗，東邦以及三菱等三家日本企業壟斷著市場的絕大多數份額，并借此機會向我國高價出售，而用于航天工業的更高端的高模M系列小絲束碳纖維技術以及產品則更是被嚴格禁止進入中國。
還是那句話，感謝外國封鎖，讓我們不再受制于人，最近，國內碳纖維領域傳來了好消息，精功集團有限公司研制的有效幅寬1米碳纖維微波石墨化生產線取得了重大突破，可以將常規碳絲微波石墨化處理，從而提高百分之十五的模量以及強度，最終產出T800以上品質的產品。
該生產線還能夠提供中強高模，高強中模，以及高強高模等不同等級規格的碳纖維產品，應用領域十分廣泛，比如航天事業以及國防工業，除了運載火箭以外，“東風”洲際彈道導彈的核心殼體材料便是由高性能小絲束碳纖維所制成。
展開 801所空間閉式布雷頓循環大功率熱電轉換系統取得重大突破，閉式系統如何散熱？
常見航天器的電源多來自太陽能，例如中國的天宮空間站有很多太陽能帆板。由于太陽能發電效率較低，如需增加電量就要靠增加板的面積，地球附近太陽能尚可。如果要往遠飛，比如火星附近太陽能密度僅有地球的40%左右，如果飛到火星就或飛得更遠，那就得變成下圖所示：
這個方案顯然不太可行，所以要實現深空探測、建立火星基地等偉大目標，僅依靠太陽能就不太行了，那怎么辦呢？2023年3月10日，據中國航天科技集團消息，六院801所自主研制的空間閉式布雷頓熱電轉換系統，成功實現了百千瓦內多能級電功率輸出，達到國際先進水平。這就表示在太空里，可以采用這樣的系統進行發電了，那么飛船就可以不靠太陽能而飛到更遠的地方。
什么是“閉式布雷頓熱電轉換系統”？我們來詳細講一講。
有“閉”就有“開”，先說說什么是開式布雷頓熱電轉換系統。例如飛機翅膀下那幾個大大圓圓的發動機，叫燃氣輪機。
工作原理4步走：第1步，吸收環境中的常溫空氣壓縮；第2步，對氣體加熱；第3步，高溫高壓空氣推動渦輪做功，帶動發電機切割磁場，將動能轉換成電能；第4步，這些熱空氣完成使命就排放到了大氣中。另一邊就又吸入了新的空氣，重復這個動作。
為什么這個叫“開”式的呢，因為氣體會跑，一邊熱氣跑了，一邊新的氣體進入了系統，就相當于開了口。相反，“閉”式就是不讓熱氣跑出去，繼續回到原點完成下一個壓縮、加熱、做功的過程，周而復始。
那么太空中為什么不能用開式的呢？因為太空里接近真空，系統中的氣跑出去后就再也回不來了。那么這里就出現了一個問題，飛機發動機的開式是熱氣跑出去，常溫氣體或涼的氣體跑進來；而閉式的，熱氣回到原點還是熱氣。怎么能把它變涼后進行下一輪的壓縮加熱呢？熱量傳遞主要有三種方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。傳導和對流都離不開介質，在太空這種接近真空環境中就失效了。
展開 國產碳纖維技術再獲突破：神舟火箭制造成本或將減少3成
眾所周知，我國將于2022年建成的天宮空間站，在尺寸上比現有國際空間站小了一號，之所以會出現這種情況，并非是中國造不出更大的太空艙，而是出于成本考量。
因為這玩意成本實在是太高了，每年中國都要在航天領域砸進去至少60億美元，預估每一枚“長征”火箭僅制造成本少說也在6000萬美元以上，上限則可能高達將近2億美元左右，而貴就貴在一種叫做碳纖維的材料上面。
碳纖維是一種十分神奇的新興材料，它的重量輕過鋁，卻擁有著比鋼鐵更為堅固的強度，而且還具備耐高溫，耐腐蝕，抗沖擊，抗疲勞等優良特質，可以廣泛應用于航空航天，建筑構筑，汽車工業等制造業領域。
碳纖維，顧名思義，就是用碳原子絲“編織”而成的材料，從微觀來看，成千上萬根碳原子絲就像麻繩一般絞纏成一條條絲束，24000根碳原子絲以上為大絲束，以下則為小絲束，一般來說，越小也就制造意味難度越高，應用的領域也就越尖端。
此前，作為一種國家戰略層級的材料，我國雖然也能早出來，但高品質的小絲束碳纖維一直被日本東麗，東邦以及三菱等三家日本企業壟斷著市場的絕大多數份額，并借此機會向我國高價出售，而用于航天工業的更高端的高模M系列小絲束碳纖維技術以及產品則更是被嚴格禁止進入中國。
還是那句話，感謝外國封鎖，讓我們不再受制于人，最近，國內碳纖維領域傳來了好消息，精功集團有限公司研制的有效幅寬1米碳纖維微波石墨化生產線取得了重大突破，可以將常規碳絲微波石墨化處理，從而提高百分之十五的模量以及強度，最終產出T800以上品質的產品。
該生產線還能夠提供中強高模，高強中模，以及高強高模等不同等級規格的碳纖維產品，應用領域十分廣泛，比如航天事業以及國防工業，除了運載火箭以外，“東風”洲際彈道導彈的核心殼體材料便是由高性能小絲束碳纖維所制成。
展開 東風-41洲際導彈有多猛？攜帶10枚核彈頭，半小時可直達美國！東風導彈發展史
問天實驗艙對接成功
伴隨著問天實驗艙的對接成功，我國天宮空間站的建設已經接近成型，放眼當今世界，能以一己之力建成空間站的國家還真沒有幾個，而我國恰恰就是其中之一……
文章來源：科普觀ScienceView
免責聲明：本文系網絡轉載，版權歸原作者所有。如涉及版權，請聯系刪除！
深度學習|太空“帶貨”，在軌放“衛星”！細說“夢天”那些“黑科技”
該實驗艙在飛行了大約13個小時后，與我國“天宮”空間站的“天和”核心艙對接，形成新的組合體。至此，我國第一座由3個艙段組成的空間站“天宮”基本型建造完畢。我們邀請全國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩為您作詳細解讀。
“夢天” 實驗艙在軌示意圖
我國重量最大的單個航天器
“夢天”實驗艙是我國迄今為止重量最大的單個航天器，升空時約為23.3 噸。它也是我國空間站T字構型組合體的最后一個部分。該艙段聚焦高價值的在軌科研，是“天宮”空間站得以實現空間科學實驗工作的關鍵核心載體。
它由工作艙、貨物氣閘艙、載荷艙、資源艙四個艙段組成，艙體全長17.88米，直徑4.2米。它在軌組裝完成后，將與空間站其它兩艙實現控制、能源、信息、環境等功能的并網管理，共同支持空間站開展更大規模的空間研究實驗和新技術試驗，打造空間技術應用研究的“夢工場”。
從總體構型來看，“夢天”的“肚子”更圓，采用了獨特的“套娃”設計。其工作艙在最前端，通過對接機構與核心艙相連，這是航天員艙內工作與鍛煉的地方，裝有艙內科學實驗柜。載荷艙與貨物氣閘艙則是以“雙艙嵌套”的形式與工作艙相連，即在載荷艙的內部，隱藏著一個貨物氣閘艙，主打貨物出艙專用通道。
“夢天”實驗艙是我國“天宮”空間站的三個艙中支持載荷能力最強的艙段，可配置13臺科學實驗柜，主要面向微重力科學研究，可支持流體物理、材料科學、超冷原子物理等前沿試驗項目。為了最大化實現艙外試驗支持能力，其艙外配置有37個載荷安裝工位，能為各類科學實驗載荷提供機、電、信息方面的能力支持，確保它們在太空環境下能夠開展各類實驗。特別是載荷艙上配置有兩塊可在軌展開的暴露載荷實驗平臺，可進一步增強空間站的載荷支持能力。
因為任務分工和定位不同，“夢天”實驗艙與“天和”核心艙、“問天”實驗艙有明顯的不同。
展開 空間站黑科技：核心艙機械臂的詳細科普...
此次試驗，初步檢驗了利用機械臂操作空間站艙段轉位的可行性和有效性，驗證了空間站艙段轉位技術和機械臂大負載操控技術，為后續空間站在軌組裝建造積累了經驗。
日本億萬富翁即將于12月前往國際空間站旅行
日本億萬富翁前澤友作即將進行的太空飛行將使公眾能夠更詳細地了解國際空間站上的生活。前澤友作是日本最大的在線時尚商城Zozotown的總裁，他的凈資產預估為20億美元。12月8日，他將與制片人平野洋三和俄羅斯宇航員亞歷山大·米蘇爾金一起乘坐聯盟號飛船升空。
三名船員正在接受訓練，從左至右依次是前澤友作、亞歷山大·米蘇爾金和平野洋三
前澤友作在向公眾征求意見后，編制了一份清單，列出了在為期12天的旅行中在太空中要做的100件事。他試圖與公眾分享在太空中的體驗，包括日常生活中的簡單事情，也許還有其他一些有樂趣的活動。前澤友作在今年早些時候表示，“我很好奇，太空生活是什么樣的？因此，我計劃自己找出答案并與世界分享。”
承接此次旅行業務的是位于弗吉尼亞州的太空冒險公司（Space Adventures），該家公司此前曾在2001年至2009年期間向空間站發送過其他七名游客，前澤友作為此次旅行支付了多少費用尚不清楚。
展開 宇航員在國際空間站拍攝到被神秘綠光覆蓋的地球！
我們看過很多從國際空間站（ISS）拍攝到的宇宙照片，它們都是絕佳的藝術品。而這幅由歐洲航天局的宇航員托馬斯·佩斯奎特拍攝的神秘綠光籠罩下的地球更讓我們驚嘆不已。
這些神秘的綠光其實是極光，它是如此特別，因為它照亮了地球的夜晚，看起來宛如白晝
佩斯奎特自今年4月以來一直居住在國際空間站，他計劃在11月返回地球。這幅精彩的極光照片拍攝于今年8月，佩斯奎特充分向我們展示了他的太空攝影技巧。在到達國際空間站之初，他就曾拍攝下一幅燈火輝煌的地球夜景。
佩斯奎特的太空攝影作品之一， 地球夜晚的燈光和天上的星星交相輝映
極光也被稱為北極光或南極光，極光的舞動向宇航員們提供了壯觀的地面美景，也激發了科學家研究來自太陽的能量和粒子的熱情。 ?
感謝國際空間站的宇航員為我們拍攝下如此美麗的地球，這樣的地球讓我們仿佛置身于魔法世界，期待飛往天空的人類能給我們帶來更多精彩的太空美景！
展開 國際空間站發生空氣泄漏 俄檢查飛船安全瑕疵
俄羅斯國際空間站近日出現空氣泄漏，艙壓下降。宇航員對所有艙室進行了檢查，發現與空間站對接的“聯盟MS-09”飛船上有微小裂痕，飛船漏氣的原因是封膠的鉆孔。隨后宇航員使用特殊密封膠進行了補漏維修。
俄新社4日報道稱，俄羅斯航天集團總裁羅戈津表示，調查委員會正在調查，造成空氣泄漏的“聯盟MS-09”號飛船外殼里面的鉆孔，是地面制造缺陷，還是在太空飛行時出現的。不過據俄羅斯航天領域消息人士透露，空氣泄漏事故是制造缺陷引起的，飛船內殼在地面時被錯誤鉆孔。
據悉，“能源”火箭航天集團決定檢查所有現有和正在生產的“聯盟”和“進步”飛船是否存在生產瑕疵。（劉 鵬）
來源：環球時報
展開 中國空間站機械臂到底有多牛？這一連串動作太酷了！
▲機械臂輔助太空行走
此外，機械臂可捕獲來訪懸停飛行器、轉移貨運飛船載荷、進行空間站艙表狀態檢查、輔助航天員出艙活動，并可與實驗艙實現機械臂級聯組合。
我國通過空間站機械臂的研制，實現了空間機器人產品的全流程研制，培養了一大批人才，實現了空間機器人系統研制體系的全方位構建。不但能夠滿足空間站機械臂的使用，而且還應用到月球探測采樣機械臂、火星車移動系統等空間機器人系統研制需求，同時這些技術還可滿足外骨骼機器人等軍民融合方面的應用拓展。
如今，新一代的航天人，用他們的勤勞智慧，不斷取得的新成就，為我們中華民族的偉大復興添磚加瓦！作為一個中國人，我為此感到非常自豪！
來源于：陽普科技sunpro
展開 