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中国空间站“长寿命”背后的秘密

发布时间:2022/11/7 阅读:2407

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举世瞩目的中国“太空之家”,将在400公里的高空运行十余年。“长寿命”的背后,需要“太空电站”源源不断地提供稳定的能源。承担“太空电站”研制任务的中国航天科技集团有限公司八院811所研制人员有秘籍。



秘籍一:打造“强健体魄”



“长寿命”的前提,要拥有一副强健的体魄。

为了以饱满的“精气神”迎接太空在岗十余年的挑战,“太空电站”的每一位成员都做好了充足的准备。除了锂离子蓄电池,太阳电池翼、电源控制设备等所有成员,瞄准十余年苦练内功,争相递上了优秀的入职体检报告。

锂离子蓄电池也不甘落后,跃跃欲试。经过多年潜心修炼,练就一身过硬本领,成功升级为“长寿命大容量高安全锂离子蓄电池”,从多个方面满足“太空之家”用电需求。针对十余年在岗要求,更是解锁新技能,开通可维修可更换的功能。

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向来严谨的锂离子蓄电池,从不放过任何一个自我提升的机会,在追求完美的道路上不断前行。在外形塑造上,为了给航天员提供更加安全可靠的环境,换上了“全密闭式”外套;在单体电池的用料上,量身定制了能耐受更高温度考验的陶瓷隔膜;同时,在电池组内添加了具有阻燃和缓冲功能的材料,完美地进行了“降火”与“降压”,进一步提高了自身安全性。





秘籍二:开展“健康管理”


健康管理,是实现“长寿命”的另一重要因素。对于“太空电站”的成员们来说,健康管理即保持良好的工作习惯。

拿锂离子蓄电池举例,“自律”的它时刻保持着“做事有度”的状态。工作环境的温度需要严格设置,不宜偏高,也不宜过低。工作中更是总结出一套智能化的自我管理经验,实现高精度、高可靠、高安全的充电控制。上岗前的充电环节,它会严格遵照“饭宜八分饱”的养生格言,在充电进行到80%时做到见好就收。工作时,秉持“劳逸结合”的理念,高质量完成任务的同时,留存足够的精力,以应对空间站变轨、姿态调整等特殊情况,全力以赴做好“加班”准备。

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在成员们纷纷开展自我“健康管理”的同时,“太空电站”的设计师们,也在地面关注着它们在太空中的一举一动。通过“数字空间站”这一新型平台,设计师们在地面模拟出“太空电站”的工作模式,提前开展验证和仿真设计。如航天员出舱时,通过“数字空间站”提前测算出调整轨道和姿态后太阳翼的发电能力,预估航天员出舱期间锂离子蓄电池的工作强度,以便它做好充分的准备。




秘籍三:解锁“特殊技能”

十余年漫长的太空工作时间,怎样与岁月和解,又该如何与太空中原子氧、等离子体、紫外辐照、电离辐照等“土著居民们”和平共处,“太空电站”的成员们有办法。

在设计师们的苦心钻研与悉心指导下,“太空电站”的每一位成员在上岗前,又解锁了特殊技能,均具备可维修、可更换的功能。

其中最引人瞩目的,当属核心舱两个太阳翼的在轨能源拓展功能。经设计师精心规划,这两个“大块头”可由航天员与机械臂配合,实现舱外拆卸与转移,安装于实验舱尾部桁架上,换遮挡影响小、更开阔明亮的地方继续发光发热。

在太空开展设备维修与更换,与地面不同。在舱内,航天员需要在漂浮的状态下对故障产品进行操作。但“太空电站”的成员们自带人性化功能。如为了方便航天员的操作,电缆们提前进行了颜色分组;为了确保航天员的人身安全,一些设备甚至开展了形象升级,将原先锐利的表面圆角化。

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舱外维修,其难度为在轨维修之最。细心的“太空电站”的成员们,考虑到航天员在舱外维修的任何动作,都需要在克服航天服内压的情况下完成,又奋发图强,自修“人机工效学”课程。结合航天员的体力、身形,配置了舱外运输把手和专业的电动工具等专属工具,让航天员的舱外操作更轻松、更便捷,确保时刻为中国“太空之家”持续提供健康稳定的能量。