“五星太空之家”是如何炼成的?
9月15日,“天宫二号”成功发射升空。10月中下旬,天宫二号空间实验室将会在距离地面393公里的轨道高度上,与神舟十一号飞船交会对接,为航天员组建“太空之家”。
高智能“大脑”SpaceOS2
说起航天器的智能化“大脑”,人们总会联想起无机质的声音、无处不在的自动化装置。有时,它们还会有性格,可爱或忧郁,是航天员们太空冒险的“左膀右臂”。
抛开科幻小说和影视作品的“脑洞”,现实中,“天宫二号”的SpaceOS2操作系统绝对满足你对“高智能”的想象。它可以自主地进行航天器飞行轨道、姿态调整、运行状态的智能化诊断,以及遥测下传、地面遥控指令的执行。
SpaceOS2系统还可以实现“一心多用”。它能同时管理运行几十个任务,并具备着从三台互为备份的计算机中发现错误、下达正确指令的“三机容错”功能。这在真正意义上实现了多台计算机在故障时的无缝切换,为航天员在太空工作生活提供了有力的生命保障。
快速更换的“模块”单元
在家千般好、出门万事难。“天宫二号”在入轨中,就面临着发射过程中高低温交叉“冰火两重天”、剧烈震动的挑战。万一,舱内的设施坏了怎么办?答案是快速更换的“模块”单元。特别是智能配电单元,承担着整个舱内的电力供应,是确保生命安全的重要设施。“天宫二号”上首次采用了“插拔式”的结构设计,在地面的模拟试验中,技术人员只需用几分钟就能完成一次维修更换。
“多功能平台”可折叠收纳
“天宫二号”和“神舟十一号”合体后,这个太空“两居室”该怎么分配呢?五院“天宫二号”总设计师朱枞鹏透露说,航天员吃饭、生活在神舟飞船内,工作、娱乐及锻炼身体在“天宫二号”内,再加上单独的睡眠区、垃圾存放区,组合体的空间被紧凑地格成了多个功能区。
跑步机、“动感单车”……在“天宫二号”大约15立方米的工作、生活区里,这个专门供锻炼身体用的地方叫“跑台”。为了节约空间,它和工作用的“多功能平台”都被巧妙地设计成折叠收纳,以最大程度地利用空间。
与家人私密通话的“云插座”
私密、温馨,是“太空之家”宜居的关键。从整体上看,“天宫二号”用米白、深灰和天蓝色装点:墙是米白色的,底部是深灰,工作台等面板则是天蓝色。多层次的颜色划分,给人清爽的感觉。
值得一提的是,睡眠区里还增加了“云插座”,可供航天员与家人进行私密通话。借助天地链路,航天员在轨时,不仅可以与地面视频互动,还能阅读电子书或期刊、看电视新闻和比赛。设计人员还贴心配置了可以外放的音响设备。
暗藏玄机的“幕后卫士”
目前,“天宫二号”生活区和仪器区的噪声指标,严格控制在了50分贝这一适宜的程度。秘诀就是“双管齐下”:一方面降低噪音源头,比如把设备分区安装;一方面在传统结构上布置一些吸能环节,优化了消声装置。
热控系统和环控检测装置是密封舱空气质量的“双保险”。表面上看,热控系统像我们熟知的家用空调一样,保证密封舱的空气在人体最舒适的区间:温度22℃-24℃,相对湿度45%-55%。但其实,它最大的亮点在节能!
“天宫二号”的热控系统堪称节能标兵:利用外太空的冷、密封舱内仪器设备的热,通过内部、内外循环利用,实现了热量的高效利用。以“天宫二号”的空间计算,正常的空调约需要1200瓦的功率,而热控系统仅仅220瓦就搞定了!此外,环控检测装置将24小时不停地监控二氧化碳、己醛等20多种有害气体及有害微生物的浓度。一旦超过预警值,就会及时提示航天员处理。文/新华社
1.拟南芥和水稻是两种具有代表性的、典型的受到光周期调控的植物
2.此次实验是以蛭石为土壤,铺在一个长方形的盒子里,里面放入种子。这个盒子与储液箱、控制箱等一起放入密闭培养箱,由“天宫二号”带上太空
3.科学家在地面发出指令,控制箱接收到卫星发射的指令后,会把营养液注入土壤,种子获得营养液后,实验正式启动
4.航天员在返回地球前,需要把高等植物培养箱外面的锁紧机构解开,拔出一个装有在太空中生长拟南芥的容器,装进特制的布袋子里带回地球供后续研究
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