配置25台实验柜,天宫空间站发电功重比反超国际空间站,未来可期
“载人为建站,建站为应用”,这是载人航天工程为之奋斗三十年的核心目标,神舟载人飞船、天舟货运飞船、天宫一号目标飞行器、天宫二号空间实验室等一系列任务都是服务于天宫空间站的建设与应用。
科学实验柜的数量决定了空间站能支持多大规模的在轨空间科学实验,四百多吨的国际空间站共计部署了31台实验柜,而据神舟十四号载人飞行任务发布会介绍,天宫空间站将部署25台科学实验柜,这是什么概念?
天宫空间站完整构型加上各型飞船的在轨规模是近百吨级,而实际上其核心组成是天和核心舱、问天号实验舱、梦天号实验舱三个20吨级舱段,加起来没有超过70吨。
也就是说,天宫空间站用国际空间站约六分之一的重量提供了五分之四的实验机柜数量,展现了强大的应用支持能力。
应用支持能力之所以强大,是多方因素综合而成:
创新太阳翼布局设计,利用问天实验舱与梦天实验舱横置布局的大跨度,以及实验舱末端的短桁架设计,空间站以最小重量代价解决了太阳翼之间相互遮挡难题,提高了太阳翼整体受晒率。
天宫空间站太阳翼整体应用了三结砷化镓电池,光电转换效率超过30%,整站供电指标是27kW,其中服务有效载荷的供电指标是17kW,占总功率的63%,而国际空间站这一数据是45%。天宫空间站的功率重量比是0.41kW/t,国际空间站的功率重量比是0.26kW/t,领先优势突出,有了充足的能源供给是大规模部署科学实验柜的先决条件。
与此同时,天宫空间站还创新了双向供电设计,当空间站因光照因素影响降低发电功率时,靠泊飞船可以对空间站反向供电,进一步夯实空间站的能源供给条件。
天宫空间站各舱段最大直径是4.2米,加上各舱段的热控系统干涉,舱段内部空间容积设计相较于国际空间站NASA管理舱段实际上并没有优势,但是我们依然能够在部署25台科学实验柜基础上实现110立方米的可居住大空间,这也得益于科学实验柜小型化设计的成功。
小型化设计经过多次方案迭代,最终设计出来的科学实验柜高度1.8米、宽度1.05米、深度0.8米,对比早期设计方案缩小了一大圈,虽然身材缩小,但是能力丝毫没有被削弱。
目前,天和核心舱已经在轨部署了人系统研究机柜、无容器材料实验柜、医学样本分析与高微重力实验柜三台科学实验柜,作为载人空间站的核心控制舱段,既能满足空间站整站控制与航天员生活保障功能,又能部署功能完整的科学实验柜,这在人类载人航天史上也是头一次。
除了前文所述的设计优势,具体到核心舱还有一项独特优势,那就是霍尔电推进系统的应用,使得资源舱能够尽可能缩小,为核心舱配置科学实验柜腾出了宝贵的空间。
问天号实验舱与梦天号实验舱是布置科学实验柜的主要场所,基于太空微重力条件,两个实验舱的四个象限均可用于科学实验柜的布放。
问天号实验舱配置有生命生态实验柜、生物技术实验柜、科学手套箱与低温储柜、变重力科学实验柜,以及航天基础试验机柜,该舱段主要面向空间生命科学研究。
都说我国是农耕大国,种菜是基础技能,这一次我们也要在天上种菜,比如,问天舱的生命生态实验柜就可以实现太空种菜的愿望,科学家可以研究动植物在微重力与辐射环境下的生长发育,揭示相关科学机理。
梦天号实验舱则主要面向微重力科学研究,配置有流体物理实验柜、两相系统实验柜、燃烧科学实验柜、高温材料科学实验柜、超冷原子物理实验柜、高精度时频实验柜Ⅰ、高精度时频实验柜Ⅱ、在线维修装操作柜。
两个实验舱还配置有若干数量的空置实验柜,用于后续拓展实验工作。
科学家们在为天宫空间站配置功能强大的科学实验柜的同时也很重视实验柜的外观设计,比如问天实验舱的变重力实验柜的外观就被设计成了卡通笑脸形象,深得网友及航天爱好者们的喜爱,这大概就是航天人的宇宙级浪漫吧。
除此之外,天宫空间站三舱舱外还设计有数十个舱外实验载荷挂点,以及大型舱外实验平台。
在没有进入常态化运营的在轨建造阶段,天宫空间站就安排了近百项科学实验,这一数据已经可以与国际空间站等量齐观,而一旦进入常态化运营阶段,各实验装备陆续到位,可以想象科学实验产出规模会有多么庞大。
天宫空间站强大的空间应用支持能力也吸引了众多国际同行,目前已经有来自17个国家和实体的9个实验项目入选第一批实验项目清单,外国航天员参与天宫空间站运营的工作也已排上日程。
更关键的是天宫空间站有别于所谓的国际空间站,创新了国际合作的运营模式,免费提供上下行与搭载服务,国际合作实验项目所得到的实验数据与我方共享,省去了占大头的载荷研发费用,多方得利,使得全世界的科学家能够在天宫空间站全面聚焦科研工作,而这也正是天宫空间站建设人类命运共同体的具体实践。
图一、图二:天宫空间站科学实验柜总装测试现场
图三、图四:天和核心舱大柱段配置的“无容器材料实验柜”
图五:问天实验舱配置的“变重力科学实验柜”
图六:可以“太空种菜”的生命生态实验柜
图七:燃烧科学实验柜
图八:天宫空间站独特的类桁架式太阳翼布局方案
图九:实验舱太阳翼
图十:天和核心舱
图十一:宽敞明亮的天和核心舱居住空间
图十二:右侧是经过小型化设计的在轨应用实验柜(备注:画面有广角镜头畸变)
“载人为建站,建站为应用”,这是载人航天工程为之奋斗三十年的核心目标,神舟载人飞船、天舟货运飞船、天宫一号目标飞行器、天宫二号空间实验室等一系列任务都是服务于天宫空间站的建设与应用。
科学实验柜的数量决定了空间站能支持多大规模的在轨空间科学实验,四百多吨的国际空间站共计部署了31台实验柜,而据神舟十四号载人飞行任务发布会介绍,天宫空间站将部署25台科学实验柜,这是什么概念?
天宫空间站完整构型加上各型飞船的在轨规模是近百吨级,而实际上其核心组成是天和核心舱、问天号实验舱、梦天号实验舱三个20吨级舱段,加起来没有超过70吨。
也就是说,天宫空间站用国际空间站约六分之一的重量提供了五分之四的实验机柜数量,展现了强大的应用支持能力。
应用支持能力之所以强大,是多方因素综合而成:
创新太阳翼布局设计,利用问天实验舱与梦天实验舱横置布局的大跨度,以及实验舱末端的短桁架设计,空间站以最小重量代价解决了太阳翼之间相互遮挡难题,提高了太阳翼整体受晒率。
天宫空间站太阳翼整体应用了三结砷化镓电池,光电转换效率超过30%,整站供电指标是27kW,其中服务有效载荷的供电指标是17kW,占总功率的63%,而国际空间站这一数据是45%。天宫空间站的功率重量比是0.41kW/t,国际空间站的功率重量比是0.26kW/t,领先优势突出,有了充足的能源供给是大规模部署科学实验柜的先决条件。
与此同时,天宫空间站还创新了双向供电设计,当空间站因光照因素影响降低发电功率时,靠泊飞船可以对空间站反向供电,进一步夯实空间站的能源供给条件。
天宫空间站各舱段最大直径是4.2米,加上各舱段的热控系统干涉,舱段内部空间容积设计相较于国际空间站NASA管理舱段实际上并没有优势,但是我们依然能够在部署25台科学实验柜基础上实现110立方米的可居住大空间,这也得益于科学实验柜小型化设计的成功。
小型化设计经过多次方案迭代,最终设计出来的科学实验柜高度1.8米、宽度1.05米、深度0.8米,对比早期设计方案缩小了一大圈,虽然身材缩小,但是能力丝毫没有被削弱。
目前,天和核心舱已经在轨部署了人系统研究机柜、无容器材料实验柜、医学样本分析与高微重力实验柜三台科学实验柜,作为载人空间站的核心控制舱段,既能满足空间站整站控制与航天员生活保障功能,又能部署功能完整的科学实验柜,这在人类载人航天史上也是头一次。
除了前文所述的设计优势,具体到核心舱还有一项独特优势,那就是霍尔电推进系统的应用,使得资源舱能够尽可能缩小,为核心舱配置科学实验柜腾出了宝贵的空间。
问天号实验舱与梦天号实验舱是布置科学实验柜的主要场所,基于太空微重力条件,两个实验舱的四个象限均可用于科学实验柜的布放。
问天号实验舱配置有生命生态实验柜、生物技术实验柜、科学手套箱与低温储柜、变重力科学实验柜,以及航天基础试验机柜,该舱段主要面向空间生命科学研究。
都说我国是农耕大国,种菜是基础技能,这一次我们也要在天上种菜,比如,问天舱的生命生态实验柜就可以实现太空种菜的愿望,科学家可以研究动植物在微重力与辐射环境下的生长发育,揭示相关科学机理。
梦天号实验舱则主要面向微重力科学研究,配置有流体物理实验柜、两相系统实验柜、燃烧科学实验柜、高温材料科学实验柜、超冷原子物理实验柜、高精度时频实验柜Ⅰ、高精度时频实验柜Ⅱ、在线维修装操作柜。
两个实验舱还配置有若干数量的空置实验柜,用于后续拓展实验工作。
科学家们在为天宫空间站配置功能强大的科学实验柜的同时也很重视实验柜的外观设计,比如问天实验舱的变重力实验柜的外观就被设计成了卡通笑脸形象,深得网友及航天爱好者们的喜爱,这大概就是航天人的宇宙级浪漫吧。
除此之外,天宫空间站三舱舱外还设计有数十个舱外实验载荷挂点,以及大型舱外实验平台。
在没有进入常态化运营的在轨建造阶段,天宫空间站就安排了近百项科学实验,这一数据已经可以与国际空间站等量齐观,而一旦进入常态化运营阶段,各实验装备陆续到位,可以想象科学实验产出规模会有多么庞大。
天宫空间站强大的空间应用支持能力也吸引了众多国际同行,目前已经有来自17个国家和实体的9个实验项目入选第一批实验项目清单,外国航天员参与天宫空间站运营的工作也已排上日程。
更关键的是天宫空间站有别于所谓的国际空间站,创新了国际合作的运营模式,免费提供上下行与搭载服务,国际合作实验项目所得到的实验数据与我方共享,省去了占大头的载荷研发费用,多方得利,使得全世界的科学家能够在天宫空间站全面聚焦科研工作,而这也正是天宫空间站建设人类命运共同体的具体实践。
图一、图二:天宫空间站科学实验柜总装测试现场
图三、图四:天和核心舱大柱段配置的“无容器材料实验柜”
图五:问天实验舱配置的“变重力科学实验柜”
图六:可以“太空种菜”的生命生态实验柜
图七:燃烧科学实验柜
图八:天宫空间站独特的类桁架式太阳翼布局方案
图九:实验舱太阳翼
图十:天和核心舱
图十一:宽敞明亮的天和核心舱居住空间
图十二:右侧是经过小型化设计的在轨应用实验柜(备注:画面有广角镜头畸变)
#芒种# 关于芒种的民间谚语你知道多少?[水稻][水稻][水稻]
芒种忙,麦上场。
大旱小旱,不过五月十三。
麦在地里不要笑,收到囤里才牢靠。
麦熟一晌,虎口夺粮。
九成熟,十成收;十成熟,一成丢。
麦收九十九,不收一百一。
麦熟九成动手割,莫等熟透颗粒落。
黄熟收,干熟丢。
麦收要紧,秋收要稳。
紧收麦子慢收秋。
麦子夹生割,谷子要熟妥。
麦子争青打满仓,谷子争青少打粮。
生割麦子出好面,生砍高粱煮好饭。
杏子黄,麦上场。
枣花开,割小麦。
麦到芒种谷到秋,豆子寒露用镰钩,骑着霜降收芋头。
芒种前后麦上场,男女老少昼夜忙。
三麦不如一秋长,三秋不如一麦忙。
麦收有五忙:割、拉、打、晒、藏。
麦子入场昼夜忙,快打、快扬、快入仓。
麦松一场空,秋稳籽粒丰。
麦收时节停一停,风吹雨打一场空。
快割快打,麦粒不撒。
麦收无大小,一人一镰刀。
工欲善其事,必先利其器。
磨镰擦锄,不误工夫。
磨刀不误砍柴工。
麦捆根,谷捆梢,芝麻捆在正当腰。
小麦虽丰收,就怕收中丢。
一步丢一棵,一天丢一垛。
小麦不进场,不敢说短长;小麦进了场,也难说短长。
田里看年景,场里看收成,仓里定输赢。
拉到场里一半,收到囤里才算。
麦入仓,谷入囤,豆子入库才放心。
芒种三日打麦场。
忙不忙,先打场。
有风没风,堆到当中。
会扬场的一条线,不会扬的一大片。
湿麦进仓,烂个净光。
霉烂病虫能生灾,入到囤里还得晒。
夏种无早,越早越好。
夏种晚一天,秋收晚十天。
夏季田,早一宿,高一拳。
五黄六月去种田,午前午后差一拳。
麦不让场,豆不让墒。
豆不让宿,麦不让晌。
割麦种豆不用犁,有雨抓紧耩地皮。
麦播一月,豆种一时。
麦子割倒还未运,遇雨种豆不用问。
麦茬无早豆。
晚种一宿,秸矮二指。
晚种一天,秸矮粒扁。
豆子播上大雨下,不管黑白快套耙。
豆子就怕急雨拍,抓紧划搂莫懈怠。
豆勒脖,一个豆粒打不着。
豆子当宿就翻身,再下大雨就无损。
要吃豆腐,泥里咕嘟。
阴种豆子晴种棉,种菜宜在连阴天。
高地芝麻洼地豆,沙岗坡上种绿豆。
浅播豆,半边露。
埋麦露豆,提耧耩谷。
埋麦露豆晒芝麻。
提耩谷子,按耧麦,皮上豆子播下来。
种子要齐,下种地皮。
五月冷,一棵豆子收一捧。
槐花稠,豆子收;槐花稀,豆子秕。
槐连豆,打滴溜,今 年不收明 年收。
收扁豆就收黄豆。
沤了麦子收豆子,沤了豆子收麦子。
大豆锄瓣,豇豆锄蔓。
大豆锄芽,荞麦锄花。
芒种黍子夏至麻。
春谷宜晚,夏谷宜早。
芒种谷,赛过虎。
芒种不种高山谷,过了芒种谷不熟。
播夏谷,抢时间,不用耕,不用翻。
耕耕不如耪耪,耪耪不如快耩上。
能种当时,不种二犁。
耩地深又暄,就怕大雨灌。
麦前没串,麦后紧赶(玉米)。
水源能保险,可以提前串。
玉米地里带豆,十年九不漏,丢了玉米还有豆。
南京到北京,都耩隔耧青。
端阳好插秧(晚稻),家家谷满仓。
芒种插秧谷满尖,夏至插的结半边。
芒种打火(掌灯)夜插秧,抢好火色多打粮。
栽秧割麦两头忙,芒种打火夜插秧。
老乡种西瓜,头刀不结瓜,二刀结小瓜,三刀结大瓜。
芒种有雨豌豆收,夏至有雨豌豆丢。
麦子去了头,高粱没了牛。
五月栽薯(夏地瓜)盘大墩,六月栽薯一把根。
麦收前后浇棉花,十年就有九不差。
麦收前后浇棉花,促棵健长把架搭。
棉花灌在麦收时,十年就有九适宜。
麦前蹲苗,麦口浇花。
得不得,麦芒水。
芒种忙,麦上场。
大旱小旱,不过五月十三。
麦在地里不要笑,收到囤里才牢靠。
麦熟一晌,虎口夺粮。
九成熟,十成收;十成熟,一成丢。
麦收九十九,不收一百一。
麦熟九成动手割,莫等熟透颗粒落。
黄熟收,干熟丢。
麦收要紧,秋收要稳。
紧收麦子慢收秋。
麦子夹生割,谷子要熟妥。
麦子争青打满仓,谷子争青少打粮。
生割麦子出好面,生砍高粱煮好饭。
杏子黄,麦上场。
枣花开,割小麦。
麦到芒种谷到秋,豆子寒露用镰钩,骑着霜降收芋头。
芒种前后麦上场,男女老少昼夜忙。
三麦不如一秋长,三秋不如一麦忙。
麦收有五忙:割、拉、打、晒、藏。
麦子入场昼夜忙,快打、快扬、快入仓。
麦松一场空,秋稳籽粒丰。
麦收时节停一停,风吹雨打一场空。
快割快打,麦粒不撒。
麦收无大小,一人一镰刀。
工欲善其事,必先利其器。
磨镰擦锄,不误工夫。
磨刀不误砍柴工。
麦捆根,谷捆梢,芝麻捆在正当腰。
小麦虽丰收,就怕收中丢。
一步丢一棵,一天丢一垛。
小麦不进场,不敢说短长;小麦进了场,也难说短长。
田里看年景,场里看收成,仓里定输赢。
拉到场里一半,收到囤里才算。
麦入仓,谷入囤,豆子入库才放心。
芒种三日打麦场。
忙不忙,先打场。
有风没风,堆到当中。
会扬场的一条线,不会扬的一大片。
湿麦进仓,烂个净光。
霉烂病虫能生灾,入到囤里还得晒。
夏种无早,越早越好。
夏种晚一天,秋收晚十天。
夏季田,早一宿,高一拳。
五黄六月去种田,午前午后差一拳。
麦不让场,豆不让墒。
豆不让宿,麦不让晌。
割麦种豆不用犁,有雨抓紧耩地皮。
麦播一月,豆种一时。
麦子割倒还未运,遇雨种豆不用问。
麦茬无早豆。
晚种一宿,秸矮二指。
晚种一天,秸矮粒扁。
豆子播上大雨下,不管黑白快套耙。
豆子就怕急雨拍,抓紧划搂莫懈怠。
豆勒脖,一个豆粒打不着。
豆子当宿就翻身,再下大雨就无损。
要吃豆腐,泥里咕嘟。
阴种豆子晴种棉,种菜宜在连阴天。
高地芝麻洼地豆,沙岗坡上种绿豆。
浅播豆,半边露。
埋麦露豆,提耧耩谷。
埋麦露豆晒芝麻。
提耩谷子,按耧麦,皮上豆子播下来。
种子要齐,下种地皮。
五月冷,一棵豆子收一捧。
槐花稠,豆子收;槐花稀,豆子秕。
槐连豆,打滴溜,今 年不收明 年收。
收扁豆就收黄豆。
沤了麦子收豆子,沤了豆子收麦子。
大豆锄瓣,豇豆锄蔓。
大豆锄芽,荞麦锄花。
芒种黍子夏至麻。
春谷宜晚,夏谷宜早。
芒种谷,赛过虎。
芒种不种高山谷,过了芒种谷不熟。
播夏谷,抢时间,不用耕,不用翻。
耕耕不如耪耪,耪耪不如快耩上。
能种当时,不种二犁。
耩地深又暄,就怕大雨灌。
麦前没串,麦后紧赶(玉米)。
水源能保险,可以提前串。
玉米地里带豆,十年九不漏,丢了玉米还有豆。
南京到北京,都耩隔耧青。
端阳好插秧(晚稻),家家谷满仓。
芒种插秧谷满尖,夏至插的结半边。
芒种打火(掌灯)夜插秧,抢好火色多打粮。
栽秧割麦两头忙,芒种打火夜插秧。
老乡种西瓜,头刀不结瓜,二刀结小瓜,三刀结大瓜。
芒种有雨豌豆收,夏至有雨豌豆丢。
麦子去了头,高粱没了牛。
五月栽薯(夏地瓜)盘大墩,六月栽薯一把根。
麦收前后浇棉花,十年就有九不差。
麦收前后浇棉花,促棵健长把架搭。
棉花灌在麦收时,十年就有九适宜。
麦前蹲苗,麦口浇花。
得不得,麦芒水。
【五月推文】《绿满心台》by懒魔 4.7
BL 种田文温暖居家x高冷忠犬
男一刚搬家,在露台开始搞菜园,豌豆苗长到隔壁男二家去了,一来二去俩人认识、天天一起吃饭、确立关系、领养孤儿。
主要内容是如何打理广东地区露台菜园+做饭,知识专业。本来我最近想在阳台种菜的,看完这文放弃了,太难了吧。
男二话真的少,还不如他养的狗话多。文章很温馨,《二人森林》的路子。
本北方人看到男一包饺子那段窒息了,用鱼汤煮饺子还有其他什么的,无异于和意大利人聊水果披萨。
BL 种田文温暖居家x高冷忠犬
男一刚搬家,在露台开始搞菜园,豌豆苗长到隔壁男二家去了,一来二去俩人认识、天天一起吃饭、确立关系、领养孤儿。
主要内容是如何打理广东地区露台菜园+做饭,知识专业。本来我最近想在阳台种菜的,看完这文放弃了,太难了吧。
男二话真的少,还不如他养的狗话多。文章很温馨,《二人森林》的路子。
本北方人看到男一包饺子那段窒息了,用鱼汤煮饺子还有其他什么的,无异于和意大利人聊水果披萨。
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