Tianzhou-3 completó su órbita y atraque, ¿por qué cambió su posición? ¿Cuál es el resultado final?

A las 5:02 del 20 de abril de 2022, la nave espacial de carga Tianzhou-3 se separó de la escotilla trasera del módulo central, voló hacia la escotilla delantera y completó un encuentro automático a las 9:06. . Tianzhou-3 tardó unas cuatro horas en completar la separación y el acoplamiento orbital, es decir, el cambio de posición.

Esta es la primera acción importante realizada por la estación espacial después del regreso de los astronautas de Shenzhou 13. Entonces, ¿por qué Tianzhou 3 tuvo que ajustar su posición? Como nave espacial de carga, ¿adónde irá finalmente? Hablemos juntos de este tema.

Desde el lanzamiento de Wentian y el módulo central el 29 de abril de 2021, el proyecto de la estación espacial ha completado las misiones de lanzamiento de dos naves espaciales de carga, Tianzhou-2 y Tianzhou-3, y también lanzará Wentian este año y cápsulas experimentales Mengtian, así como las naves espaciales tripuladas Shenzhou 14 y Shenzhou 15.

Una vez terminada y puesta en funcionamiento la estación espacial, implicará mantenimiento y control del estado en múltiples modos operativos, varios suministros y visitas de astronautas al año, mantenimiento y reparación de una gran cantidad de piezas o equipos ensamblados. , cientos de gestión de carga útil y su planificación de operaciones, etc.

La estación espacial también tendrá la capacidad de soportar una gran cantidad de naves espaciales.

La serie Tianzhou de naves espaciales de carga se considera parte del plan de operaciones de nivel táctico de la estación espacial, responsable del suministro de propulsor y de las necesidades diarias, el reabastecimiento de equipos médicos y medicamentos, proyectos de mantenimiento y reparación. y equipos experimentales espaciales hacia arriba.

La nave espacial de carga Tianzhou lleva a cabo la configuración de la plataforma y el diseño de diseño de acuerdo con las ideas de diseño modular y modular. Actualmente, existen tres tipos: completamente sellados, semiabiertos y completamente abiertos. Adoptan un diseño de dos compartimentos: cabina de carga y cabina de propulsión. La cabina de carga se utiliza para transportar diversos materiales y la cabina de propulsión proporciona energía y potencia.

La longitud total de la nave espacial de carga Tianzhou es de 10,6 metros, el diámetro máximo de la cabina es de 3,35 metros y la anchura máxima después de desplegar las alas de las células solares es de casi 15 metros. Entre ellos, la bodega de carga consta de una sección cónica delantera, una sección de columna y una sección cónica trasera. La capacidad máxima de carga de enlace ascendente del dirigible es de 6,5 toneladas, el peso total cuando está completamente cargado es de 13,5 toneladas y la capacidad de reabastecimiento de propulsor es de 2,1 toneladas.

En comparación con naves espaciales de carga extranjeras similares actualmente en servicio, tiene una mayor capacidad ascendente y una relación de carga más alta (es decir, la relación entre la capacidad máxima de carga cuando está completamente cargada y el peso total de la nave espacial de carga). .

En resumen, la nave espacial de carga Tianzhou es una nave espacial tripulada de nuevo desarrollo que se utiliza para la construcción y operación de la estación espacial y para tareas de suministro y transporte de materiales, su relación de carga de enlace ascendente, transporte de carga, suministro de propulsor y otras tareas integrales. Las capacidades están en línea con las naves espaciales de carga internacionales actualmente en servicio son comparables o incluso mejores que las naves espaciales de carga internacionales actualmente en servicio.

El cuarto día después del regreso de Shenzhou 13, Tianzhou 3 completó la separación, órbita y acoplamiento autónomos bajo el control del centro de control terrestre, desde la entrada trasera de la cabina central hasta la entrada frontal, y También acaba de cambiar la posición. Entonces ¿cuál es el propósito de esto? Los puntos principales son los siguientes:

1. Hacer espacio para Tianzhou-4

Según el plan del proyecto de la estación espacial tripulada, el regreso de Shenzhou-13 significa la tecnología clave Etapa de verificación Al finalizar el proyecto, el siguiente paso será la fase de construcción.

En la tarde del 17 de abril, la Oficina de Información del Consejo de Estado celebró una conferencia de prensa sobre el progreso de la construcción de la estación espacial de China, Hao Chun, director de la Oficina Espacial Tripulada de China, dijo que la construcción del espacio de China. La estación se divide en dos etapas: verificación y construcción de tecnología clave. A través de la implementación de las seis misiones, las tecnologías clave relevantes han logrado avances integrales.

En la próxima fase de construcción, el proyecto de la estación espacial implementará seis misiones de lanzamiento: la nave espacial de carga Tianzhou-4 se lanzará en mayo, la nave espacial tripulada Shenzhou 14 se lanzará en junio y la estación espacial El módulo experimental Wentian se lanzará en julio, el módulo experimental Mengtian se lanzará en octubre y le seguirán las misiones de lanzamiento de Tianzhou-5 y Shenzhou-15.

El objetivo principal del cambio de posición de Tianzhou-3 esta vez es dejar espacio para el lanzamiento de Tianzhou-4. Quizás se pregunte, la estación espacial actual solo tiene dos partes: el módulo central y Tianzhou-3. Hay varias interfaces para que Tianzhou-4 se encuentre y atraque. ¿Por qué se debe ubicar la salida de retirada de Tianzhou-3?

De hecho, este problema es fácil de entender. El propósito de acoplar la nave espacial de carga al puerto trasero es facilitar a los astronautas la transferencia de suministros. Porque el puerto trasero está en la sección de columna grande de la cabina central y el puerto delantero está en la cabina nodal.

Esto significa que los astronautas pueden transferir materiales directamente desde la nave espacial de carga al módulo central a través de la entrada trasera. Sin embargo, si se utiliza la entrada delantera, los astronautas tendrán que pasar por dos puertas más, lo que hace que el proceso sea más complicado. incómodo.

De hecho, Tianzhou-2 ha realizado la misma operación antes. Se separó de la parte trasera antes del lanzamiento de Tianzhou-3, voló hacia la parte delantera para reunirse y atracar, y transfirió posiciones para Tianzhou. -3.

Por lo tanto, Tianzhou-3 también está volando y atracando para dejar espacio a Tianzhou-4, lo que facilitará la transferencia de suministros por parte de Shenzhou 14 en el futuro.

2. El acoplamiento del módulo experimental será muy conveniente

Después del lanzamiento de Shenzhou 14 en junio, la estación espacial formará una configuración de "una cabina y tres naves". es decir, los tres módulos principales. Todos los puertos de atraque estarán ocupados y tres puertos de atraque en el módulo principal estarán ocupados en julio y octubre.

Entonces la nave espacial de carga Tianzhou-3 sólo podrá realizar la misión de evacuación. Para entonces habrá completado su misión y pronto llegará al final de su vida orbital. Después de la evacuación de Tianzhou-3, la interfaz desocupada resultó ser la entrada principal del módulo central, que es exactamente la interfaz para el plan del módulo experimental.

Después de volar en órbita durante un período de tiempo, QSEM completará la indexación horizontal con la ayuda de un brazo robótico, desde el puerto frontal del módulo central hasta el puerto de acoplamiento radial horizontal, y luego permanecerá durante mucho tiempo. De manera similar, el módulo experimental "Dream Sky" también se acoplará en el puerto frontal del módulo central y luego se transferirá al puerto de amarre radial. Hasta ahora se ha completado la construcción de los componentes de la estación espacial.

Por lo tanto, Tianzhou-3 está volando y atracándose en este momento, moviéndose desde la entrada trasera del módulo central a la entrada frontal, principalmente para dejar espacio para misiones de lanzamiento posteriores y facilitar el acoplamiento posterior del módulo experimental.

De hecho, en cuanto al resultado de Tianzhou-3, Tianzhou-2 ya ha dejado claro su destino. Como nave espacial de carga no reutilizable, Tianzhou-3 evacuará la estación espacial después de completar su misión, regresará a la atmósfera en condiciones controladas y, finalmente, se desintegrará y quemará por completo sobre el Pacífico Sur bajo la violenta fricción del aire.

Durante el semestre de operación de Shenzhou-13, todo tipo de basura generada por la vida y el trabajo se transferirá a la nave espacial de carga Tianzhou-3. Esta basura se quemará cuando Tianzhou-3 desaparezca. juntos.

Algunas personas pueden preguntarse, ¿por qué Tianzhou-3 no se recicla? En realidad, esto se debe a dos consideraciones:

En primer lugar, la nave espacial de carga de la serie Tianzhou en sí no es una estructura reciclable, no tiene un revestimiento resistente a altas temperaturas en su superficie ni una cabina de propulsión. El propósito de este diseño es en realidad maximizar la capacidad de carga.

La capacidad de carga de la serie de naves espaciales de carga Tianzhou de China es tres veces mayor que la de la nave espacial de carga Progress M de Rusia y el doble que la de la nave espacial Dragon de SpaceX. Se puede decir que la nave espacial de carga Tianzhou es la nave espacial de carga más poderosa. actualmente en servicio en el mundo.

La nave espacial Dragon es actualmente la única nave espacial de carga del mundo que puede reciclarse y reutilizarse. Sin embargo, para cumplir con la capacidad de recuperación, el "Fierce Dragon" utiliza una gran cantidad de carga útil en los componentes de retorno, lo que hace que su capacidad de carga de enlace ascendente sea sólo de unas 3,3 toneladas, sólo aproximadamente la mitad de la serie de naves espaciales de carga Tianzhou.

En segundo lugar, recuperar la nave espacial de carga requiere mucha mano de obra y recursos materiales. Por ejemplo, cuando la nave espacial tripulada regresa a la cápsula, el equipo de búsqueda y rescate necesita realizar múltiples simulacros e invertir en diversos medios de transporte y. Equipos de búsqueda y rescate Sólo mediante la cooperación se puede completar la tarea de reciclaje.

La nave espacial de carga Tianzhou-3 está diseñada para tener una vida en órbita de un año. Cuando regrese, estará cerca de su vida útil de diseño y no podrá volver a utilizarse incluso si se recupera. Obviamente, no es apropiado invertir mucho dinero en reciclar una nave espacial de carga que ha llegado al final de su vida útil.

En definitiva, una vez que Tianzhou-3 complete su misión, su final será el mismo que el de Tianzhou-2, regresando a la atmósfera y ardiendo sobre el Océano Pacífico, utilizando su propio fuego para iluminar el futuro de la proyecto de estación espacial.

Shenzhou 13 ha regresado y los tres astronautas están recibiendo entrenamiento de rehabilitación. El siguiente paso de la estación espacial será entrar en la etapa de construcción integral Tianzhou 3 que orbitará y se acoplará en este momento. la base para el siguiente paso de Tianzhou 4. Se lanzó la nave espacial de carga para hacer espacio.

Como nave espacial de carga, la misión de Tianzhou-3 está a punto de completarse. Antes de que se lance el módulo experimental Wentian, evacuará la estación espacial, volverá a entrar en la atmósfera y se desintegrará y disolverá por completo sobre la superficie. Pacífico Sur. Bajo las llamas, iluminará el camino para futuros lanzamientos de cohetes.

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