天宮二號(hào)揭秘:太空里的智能家居是怎樣的?
導(dǎo)讀:在太空中生活的日子,“天宮二號(hào)”如何保障航天員的衣食住行?為此,天宮二號(hào)對(duì)飲食居住環(huán)境進(jìn)行改善,為航天員營(yíng)造家的感覺(jué)。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201609/310339.htm9月16日,中國(guó)酒泉,一夜無(wú)眠。團(tuán)圓與飛天,兩個(gè)在龍的傳人心靈深處流淌千年的夢(mèng)想在這里交匯。天宮二號(hào)在中華“神箭”長(zhǎng)二F火箭的有力托舉下,趁此良辰美景騰空而去,帶著中華兒女的期盼,探索太空新奧秘。
數(shù)十天后,兩名航天員將搭乘神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)對(duì)接,進(jìn)入星辰大海中屬于中國(guó)人的“太空之家”,在這里工作和生活30天。這將是迄今我國(guó)載人飛行時(shí)間最長(zhǎng)的任務(wù)。
在接下來(lái)的30天里,“天宮二號(hào)”如何保障航天員的衣食住行?為此,天宮二號(hào)對(duì)飲食居住環(huán)境進(jìn)行改善,為航天員營(yíng)造家的感覺(jué)。其中艙內(nèi)色彩、光線、降低噪音等都做了人性化的環(huán)境布置;航天員可在空間實(shí)驗(yàn)室收到地面電視信號(hào),能跟家人進(jìn)行天地通話和私人通信;為保證航天員在微重力環(huán)境下身體機(jī)能不衰退,天宮二號(hào)配置了力量訓(xùn)練設(shè)備,并定期對(duì)航天員心血管和身體醫(yī)學(xué)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
配備多功能工作臺(tái)不用時(shí)可折疊
天宮二號(hào)總設(shè)計(jì)師朱樅鵬表示,天宮二號(hào)將為航天員提供更宜居的環(huán)境,特別是針對(duì)航天員要駐留30天這一實(shí)際,做了很多人性化改造。
其中,有意識(shí)地把地板和天花板用顏色進(jìn)行了區(qū)別,墻壁也采用了非常柔和的米白色。為了防止碰撞,天宮一號(hào)的地板和墻壁非常柔軟,但航天員從太空回來(lái)后,提出還是硬質(zhì)墻壁和地板好,所以在天宮二號(hào)中進(jìn)行了改變,實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)采用了硬材質(zhì)。
在內(nèi)部設(shè)施方面,天宮二號(hào)配備了多功能工作臺(tái),不用時(shí)可以折疊,打開(kāi)后則可以在上面進(jìn)行電腦操作、閱讀、進(jìn)餐等。對(duì)通風(fēng)口也進(jìn)行了改造,降低了噪音。在睡眠區(qū),燈光可以進(jìn)行調(diào)節(jié),廣播也可以關(guān)閉,航天員可以攜帶一些個(gè)人的物品,如家人的照片等。床頭有一個(gè)藍(lán)牙音響,可以接收地面?zhèn)鬏數(shù)木o急呼叫,而航天員的頭戴式耳機(jī)也改成了無(wú)線的。
天宮二號(hào)內(nèi)部還加入了很多特色元素,包括中國(guó)載人航天工程的標(biāo)志、航天科技集團(tuán)公司的標(biāo)志,另外為紀(jì)念中國(guó)航天事業(yè)創(chuàng)建60周年,艙內(nèi)還會(huì)有專門(mén)設(shè)計(jì)的符號(hào)。
航天員可與家人進(jìn)行短信交流
朱樅鵬說(shuō),考慮到航天員要在天宮二號(hào)進(jìn)行中期駐留,我們?yōu)楹教靻T配備了筆記本電腦、平板電腦,航天員不僅可以進(jìn)行工作,還可以進(jìn)行娛樂(lè)、閱讀;同時(shí),航天員在太空可以收看電視節(jié)目,與家人進(jìn)行短信交流。
在飲食方面,最大程度地考慮到了每名航天員的個(gè)人偏好,特制了一批太空食品。個(gè)人衛(wèi)生方面,準(zhǔn)備了特制的濕巾和刮胡刀,對(duì)集便袋進(jìn)行了改進(jìn),使其氣壓低于艙內(nèi),防止氣味擴(kuò)散。
【衣】準(zhǔn)備保暖服和“祥云”睡袋
“天宮二號(hào)”為航天員準(zhǔn)備了外部繡有祥云圖案的睡袋。睡袋的材料采用了特殊材料,具有抗阻燃、防靜電、松緊可調(diào)、重量輕等特點(diǎn)。此外,天宮二號(hào)還為航天員準(zhǔn)備了保暖內(nèi)衣、保暖褲、運(yùn)動(dòng)服、運(yùn)動(dòng)襪等??紤]到太空工作的特殊需求,這些衣服設(shè)計(jì)都比較特別,有的衣服裝有電纜,有的口袋用于放置輻射測(cè)試儀等。
【食】?jī)?chǔ)藏負(fù)離子飲用水和氧氣
由于航天員會(huì)在“天宮二號(hào)”發(fā)射1個(gè)月之后前往,為了保障食物的新鮮,天宮二號(hào)沒(méi)有為航天員提前準(zhǔn)備食物,而是由神舟十一號(hào)飛船來(lái)搭載。不過(guò),天宮二號(hào)為航天員準(zhǔn)備了可以長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)藏的飲用水和氧氣。并且,飲用水里面添加了負(fù)離子,讓航天員可以喝到更純凈的水。
【住】溫度控制在19℃到23℃
按照醫(yī)學(xué)指標(biāo),“天宮二號(hào)”為航天員設(shè)置了舒適的環(huán)境,溫度控制在19℃到23℃,濕度為50%左右。氧氣濃度與地面一致。同時(shí),對(duì)艙內(nèi)的有害氣體、微生物進(jìn)行過(guò)濾、清除,保證艙內(nèi)空氣清新。此外,“天宮二號(hào)”為航天員準(zhǔn)備了大小便收集袋,收集袋采用負(fù)壓技術(shù),能夠避免異味散出。
【行】特殊跑步機(jī)用于全身鍛煉
“天宮二號(hào)”安裝了太空鍛煉器材,包括特殊的跑步機(jī)用于全身鍛煉;健身自行車(chē)用于鍛煉下肢肌肉、以及拉力器用于鍛煉肩部和背部肌肉。值得一提的是,為了解決在失重狀態(tài)下如何跑步的問(wèn)題,設(shè)計(jì)人員在跑步機(jī)上配備了一根有彈性的橡皮帶,當(dāng)航天員站在跑步機(jī)上時(shí),把橡皮帶像背書(shū)包一樣背在肩上,有彈性的帶子會(huì)將人勒住,人就不會(huì)飄起來(lái),腿部也會(huì)感到力量。
揭秘1:“天宮二號(hào)”都帶了什么升空?
天宮二號(hào)總設(shè)計(jì)師朱樅鵬介紹,“天宮二號(hào)”搭載了有效載荷51件,有機(jī)械臂、空間冷原子鐘、高等植物培養(yǎng)箱、伴隨衛(wèi)星、紫外臨邊成像光譜儀等。這些載荷涉及微重力基礎(chǔ)物理、微重力流體物理、空間材料科學(xué)、空間生命科學(xué)等10多項(xiàng)空間科學(xué)和應(yīng)用任務(wù)。
比如,機(jī)械臂。艙內(nèi)機(jī)械臂的靈巧手,跟人的手類似??梢杂脕?lái)做一些簡(jiǎn)單的維修工作,比如擰螺絲,拆設(shè)備。當(dāng)然,未來(lái)的艙外機(jī)械臂用途更多,可以為空間站做艙外維修工作。
比如,“天宮二號(hào)”高等植物培養(yǎng)箱。培養(yǎng)箱相當(dāng)于迷你版太空溫室,用于培育水稻和擬南芥。通過(guò)試驗(yàn),最終目的是在空間站種莊稼,為航天員長(zhǎng)期空間生活提供補(bǔ)給。
比如,空間冷原子鐘。利用“天空二號(hào)”里的微重力條件,這臺(tái)冷原子鐘的穩(wěn)定度將高達(dá)10的負(fù)16次方,可以將航天器自主授時(shí)精度提高兩個(gè)數(shù)量級(jí),能大幅提高如北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的導(dǎo)航精度。
再比如一些家具。“天宮二號(hào)”里面為航天員準(zhǔn)備了跑步機(jī)、健身車(chē)、折疊多功能桌、冰箱等。
揭秘2:天宮二號(hào)將做哪些“高大上”的太空實(shí)驗(yàn)?
天宮二號(hào)是我國(guó)首個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室,將完成十余項(xiàng)高精尖的實(shí)驗(yàn)任務(wù),是載人航天歷次任務(wù)中應(yīng)用項(xiàng)目最多的一次。
天宮二號(hào)將與擬于10月中下旬發(fā)射的神舟十一號(hào)載人飛船對(duì)接。航天員將進(jìn)入天宮二號(hào),參與操作高等植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)和綜合材料制備實(shí)驗(yàn)。
人類未來(lái)要星際旅行、移民外星球,首要任務(wù)是解決食物自給、氧氣和循環(huán)水等問(wèn)題。高等植物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)就是要研究地球上的植物是否可以克服太空微重力等極端環(huán)境影響,在太空環(huán)境中正常生長(zhǎng)。
天宮二號(hào)搭載了多項(xiàng)空間物理實(shí)驗(yàn),如空間冷原子鐘實(shí)驗(yàn)、空地量子密鑰分配試驗(yàn)等,均屬國(guó)際科學(xué)前沿,科學(xué)意義重大。
量子密鑰分配試驗(yàn)將在基于載人航天空間平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)天-地量子密鑰傳輸試驗(yàn),以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)天地激光通信。該實(shí)驗(yàn)將為未來(lái)建立不可破譯的信息安全系統(tǒng)、在國(guó)際上率先建立實(shí)用化的保密通信網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)。
我國(guó)載人航天的歷次巡天任務(wù)都少不了在浩瀚的宇宙中從各個(gè)方位“感知”地球。天宮二號(hào)也搭載了多個(gè)新一代對(duì)地觀測(cè)遙感器和地球科學(xué)研究?jī)x器。
如寬波段成像光譜儀、三維成像微波高度計(jì)、紫外臨邊成像光譜儀等,突破了系列關(guān)鍵技術(shù),在資源環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、農(nóng)林應(yīng)用、海洋環(huán)境、大氣污染和大氣成分監(jiān)測(cè)以及全球變化研究等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
“對(duì)接天眼”全新升級(jí)
“對(duì)接天眼”——光學(xué)成像敏感器(CRDS),由位于運(yùn)輸飛船上的相機(jī)和位于目標(biāo)飛行器上的目標(biāo)標(biāo)志器組成。技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行了全新升級(jí),“對(duì)接天眼”的太陽(yáng)雜光抑制能力等大幅提升;首次捕獲時(shí)間也提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)——由原來(lái)的約十秒縮短至不到幾百毫秒。
【科研項(xiàng)目】空間冷原子鐘
有望實(shí)現(xiàn)3000萬(wàn)年誤差一秒
天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室將開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)中,包括空間科學(xué)物理領(lǐng)域重點(diǎn)項(xiàng)目——空間冷原子鐘實(shí)驗(yàn),有望實(shí)現(xiàn)3000萬(wàn)年誤差一秒的超高精度,對(duì)衛(wèi)星定位導(dǎo)航等生產(chǎn)生活及引力波探測(cè)等空間科學(xué)研究將產(chǎn)生重大影響。空間冷原子鐘可以將航天器自主守時(shí)精度提高兩個(gè)數(shù)量級(jí),大幅提高導(dǎo)航定位精度。
高等植物培養(yǎng):太空“溫室”種植水稻擬南芥
在“天宮二號(hào)”實(shí)驗(yàn)室內(nèi),高等植物培養(yǎng)也是眾多科學(xué)任務(wù)中唯一的生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)。此次“天宮二號(hào)”所搭載的高等植物培養(yǎng)裝置,就將在微重力的環(huán)境下搭建起一個(gè)溫度舒適、光照可控的迷你“溫室”。在這個(gè)溫室內(nèi),所種植的是糧食作物的典型代表水稻和綠葉植物的典型代表擬南芥。
此夜,天宮騰空。明朝,筑夢(mèng)廣寒。他日,思接廣宇。
天宮二號(hào)的居住環(huán)境咋樣?
●航天員在天宮二號(hào)生活和工作的空間大約有15立方米。和天宮一號(hào)的簡(jiǎn)單裝修相比,天宮二號(hào)更像是精裝修。
●艙內(nèi)有適宜的溫度和濕度,密封艙的空氣溫度控制在22-24℃、相對(duì)濕度45%-55%這一人體最舒服的溫濕度。
●有“地球感覺(jué)”的墻壁顏色,天宮二號(hào)內(nèi)部漆上了不同的顏色,四周墻面選擇米白色,底部選擇深灰色,工作臺(tái)等面板采用天藍(lán)色,多層次的顏色劃分給航天員清爽的感覺(jué)。
●首次使用多功能小平臺(tái),航天員可以在上面寫(xiě)字、吃飯、做科學(xué)實(shí)驗(yàn),生活工作兩不誤。
評(píng)論