Reseña de la primera misión espacial de la estación espacial Tiangong: los astronautas encontraron radiación anormal antes de regresar a la cápsula de dos maneras.
La primera misión espacial de la Estación Espacial Tiangong estableció un nuevo récord en la industria aeroespacial de mi país en términos de escala y tiempo de misión, y abrió el telón de las misiones espaciales regulares.
Ha pasado más de medio mes desde que los 12 astronautas de Shenzhou realizaron su emocionante primera misión fuera de la nave espacial. Hay innumerables videos e información de imágenes de varios canales, pero son muy pocos. que explican este incidente en detalle, así que esta vez intentaré ser sincero y honesto.
Interfaz de salida de astronautas realizada en base a datos de monitoreo
El día que la tripulación de 12 astronautas de Shenzhou completó la primera misión de salida de la Estación Espacial Tiangong, Liu Boming abrió la esclusa de aire Contando desde 8: 11 cuando la puerta de la cabina se cerró a las 14:57 del mediodía ese día cuando se cerró la puerta de la cabina, el tiempo total de salida del espacio fue de 6 horas y 46 minutos.
Debido a los diversos preparativos para abandonar el vehículo y al límite de tiempo limitado para la misión, los astronautas organizaron los preparativos externamente para asegurarse de que todo saliera bien. Se despertaron a las tres de la mañana de ese día. A las cuatro de la mañana comenzamos los preparativos para salir de la cabaña. Según el plan, esta fase del trabajo durará de dos a tres horas.
El traje espacial extravehicular volador colocado en la cabina de la esclusa de aire (cabina de punto de conexión)
La clave para los preparativos para salir de la cabina es, por supuesto, usar el traje espacial extravehicular, que pesa principalmente unos 130 kg. Comparar El traje espacial extravehicular volador utilizado en la misión Shenzhou 7 es esta vez un producto de segunda generación.
La ventaja de la nueva generación de trajes extravehiculares es que los huesos y las articulaciones de cada parte del cuerpo humano son más flexibles. Los guantes de goma del traje extravehicular pueden incluso agarrar objetos con un diámetro de 0,5 centímetros. El tiempo de mantenimiento independiente del traje extravehicular ha alcanzado las 8 horas. El rango de integración de altura de los astronautas también se ha ampliado de 1,65 ma 1,8 m en la generación voladora a 1,6 ma 1,8 m.
Liu Boming viste una nueva generación de traje espacial extravehicular volador
A diferencia de la misión Shenzhou 7, que duró sólo decenas de minutos, la primera misión de la Estación Espacial Tiangong fue la 7 En más de 90 minutos (incluido el tiempo de entrada y salida de la esclusa de aire), la estación espacial tarda unos 90 minutos en dar la vuelta a la Tierra. Durante toda la misión, los astronautas deben permanecer en la zona de sombra durante un total de varias horas. , los dos El traje espacial extravehicular fue modificado con componentes de iluminación y también había componentes de cámaras de vigilancia.
Los astronautas No. 02 Liu Boming y No. 03 Tang Hongbo llevaron a cabo la primera misión extravehicular de la estación espacial. El Comandante No. 01 Nie Haisheng se sentó en la consola del brazo robótico del módulo principal para brindar apoyo.
Nie Haisheng sentado en el módulo clave
En la secuencia de la misión extravehicular, Liu Boming era el astronauta A, vestido con un traje extravehicular con rayas rojas. Tang Hongbo es el Astronauta B y viste un traje extravehicular con rayas azul oscuro.
Las bolsas de juegos con traje extravehicular tienen sus propios nombres escritos en la puerta
Los astronautas que entran y salen del espacio deben pasar a través de la esclusa de aire (cabaña del punto de conexión) como centro, Tianhe The No. 1 cabina clave está dividida en tres partes: la sección del pilar, la sección del pilar pequeño y la cabina del punto de conexión. La sección del pilar es principalmente el área de trabajo y la sección del pilar pequeño es el área del dormitorio. En tamaño, tiene funciones completas. No solo se puede utilizar para conectar los dos tipos de naves espaciales, Shenzhou y Tianzhou, sino que también puede atracar dos grandes cabinas experimentales de 22 toneladas. Al mismo tiempo, el módulo de unión también sirve como pieza. -Esclusa de tiempo, que permite a los astronautas entrar y salir del espacio exterior.
La esclusa de aire (cabaña del punto de unión) sale por la escotilla
Hay un total de tres cabinas de esclusa de aire en la Estación Espacial Tiangong, y la esclusa de aire de unión Tianhe-1 es solo una de ellas. El Módulo Experimental I de Wentian, que se enviará en 2022, también tiene una esclusa de aire específica para el personal. Después de conectarse a Tianhe-1, la esclusa de aire del Módulo Experimental de Wentian será la esclusa de aire principal. Dos esclusas de aire. Las cabinas realizan copias de seguridad de los datos entre sí. El Módulo Experimental II de Mengtian también se lanzará en 2022. También tiene una esclusa de aire específica para la carga que sirve como paso seguro para que las cargas de prueba entren y salgan de la estación espacial.
La puerta de salida de la cabina de la esclusa de aire especial para el personal del Módulo Experimental I de Wentian (modelo de simulación)
Los dos astronautas deben "tres pases" para ingresar al espacio exterior desde la cabina de la esclusa de aire "Una vez abierto", es decir, la puerta del módulo orbital Shenzhou-12 conectada al módulo clave, la puerta de doble presión entre la sección de la columna del módulo clave y el módulo de esclusa de aire, y la puerta de la bolsa del traje espacial extravehicular se cierran y abren la escotilla de salida.
Después de cerrar las tres puertas, los dos astronautas vestidos con trajes extravehiculares llevaron a cabo una limpieza de alto flujo y terapia de oxígeno y eliminación de nitrógeno en la cabina de la esclusa de aire.
Para decirlo sin rodeos, la limpieza de alto flujo se refiere al "método de limpieza de alto flujo de O2 del traje espacial", que convierte el gas del traje espacial en un ambiente de oxígeno para eliminar el nitrógeno y prevenir mejor. En los vuelos espaciales, el N2 del cuerpo de la tripulación se escapa a una presión de 0,4 atmósferas en el traje extravehicular, lo que reduce el riesgo de sufrir enfermedades por buceo.
Durante el período de limpieza de alto flujo, los astronautas deben mover sus cuerpos adecuadamente
Después de la inspección de estanqueidad de cada puerta de la cabina y la limpieza de alto flujo, la esclusa de aire entra en el proceso de alivio de presión. A diferencia de la esclusa de aire Shenzhou 7 que descargó gas directamente al espacio hace 13 años, la esclusa de aire del módulo clave de Tianhe eligió el método de reciclaje. Se trata de transferir el gas de la esclusa de aire al tanque de gas en la sección adyacente al módulo principal y luego hacer fluir el gas de regreso a la esclusa de aire cuando los astronautas regresen de la misión.
La ventaja de esto es que, además de ahorrar valiosos recursos de gas, también puede eliminar el problema de la oscilación de la postura del transbordador espacial causada por el gas liberado al espacio por la esclusa de aire Shenzhou 7.
El tanque esférico de aire a presión final de la cabina de la esclusa de aire Shenzhou 7
Los astronautas que abandonaron la nave espacial pasaron la mayor parte del tiempo en la cabina de la esclusa de aire utilizando el "cordón umbilical fetal" para proporcionar trajes espaciales extravehiculares que proporcionan energía electromagnética, ventilación de oxígeno, control de temperatura y enfriamiento de agua y otras funciones de apoyo, una vez que los preparativos de salida están listos, Liu Boming usa la llave de la puerta para abrir la puerta de salida ubicada en el tercer cuadrante de la cabina de la esclusa de aire.
Mejora del lugar de instalación de la llave de la puerta
Hace trece años, cuando Shenzhou 7 llevó a cabo la primera misión espacial de mi país, se debió a la diferencia de presión entre el interior y el exterior de La esclusa de aire. Todo el proceso de abrir la escotilla fue muy difícil. Zhai Zhigang luego anunció que estaba abriendo y cerrando la puerta frenéticamente y tirando de la escotilla. Estaba haciendo todo lo posible para abrir la escotilla, pero no podía hacerlo. La fuerza era demasiado fuerte. Cuando usamos la palanca, cuando la pandilla abre la puerta, es un modismo "el corazón está floreciendo y el camino está libre".
Zhai Zhigang, la primera persona en mi país en escapar del espacio
Aprendiendo de las lecciones aprendidas en la última misión, la llave de la puerta de la esclusa de aire Tianhe-1 no es así del Shenzhou-7 Por lo general, está ubicado en el centro de la escotilla, pero está ubicado en un lado. Al mismo tiempo, el balancín de impulso se eleva, por lo que la escotilla se abre con mucha suavidad, e incluso la palabra "fácil" es apropiada. .
Módulo de llave Tianhe esclusa de aire puerta de salida de la cabina balancín elevador
Abre la puerta de salida
Los astronautas se están preparando para la salida Al mismo tiempo, el brazo robótico Tianhe Estacionado en la superficie de la pequeña sección de columna de la cabina de llaves también comenzó a moverse y finalmente movió el actuador del extremo trasero en un extremo del brazo robótico hasta el punto de instalación del interruptor de límite de pie.
Trayectoria del brazo robótico Tianhe
El brazo robótico Tianhe se mueve hasta el punto de instalación del interruptor de límite de pie
Después de que Liu Boming abrió la puerta de salida, primero le dio a la cabina la El propósito de colocar una cubierta protectora en la puerta es evitar que la puerta se frote y dañe el sello entre el traje espacial extravehicular y la puerta misma.
La cabina de la esclusa de aire sale de la escotilla y se coloca la cubierta protectora de la escotilla.
Luego Liu Boming sostuvo el interruptor de límite de pie con una mano y usó la otra para ayudar al tractor a salir de la escotilla. La barandilla en forma de anillo se extiende fuera del cuerpo humano y el interruptor de límite de pie está conectado e instalado en un lado del actuador eléctrico en el extremo del brazo robótico. Luego, el banco de trabajo extravehicular utilizado para inicializar las herramientas del equipo se instala en el costado del interruptor de límite de pie.
Primeras palabras de Liu Boming después de salir de la cabina: Vaya, qué hermoso afuera.
Liu Boming instaló el interruptor de límite de pie en el costado del actuador eléctrico al final del robot. arm
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Después de instalar el interruptor de límite de pie, el centro de control de vuelo en tierra emitió una orden: "Por favor, 02 complete la barandilla del anillo y se llevará a cabo la intersección".
El astronauta se agarra a la barandilla del ring y realiza la actitud de vuelo en la intersección
En cuanto a la actitud de vuelo, cabe mencionar que anteriormente los astronautas realizaron una salida de La esclusa de aire durante el trabajo preparatorio, la estación espacial llevó a cabo una actitud de navegación relativamente grande, es decir, desde "navegación de guiñada continua" hasta "estabilidad de tres ejes con respecto al suelo".
La estación espacial Tiangong generalmente navega en un modo de guiñada continua. En este modo, la línea de intersección de la estación espacial puede ajustar su postura de navegación en cualquier momento y recibir de manera rápida y flexible la luz solar directa desde el mejor ángulo de visión. , maximizando así los beneficios. Abundante suministro de energía electromagnética.
La línea de intercepción de la estación espacial cambia al modo de tres ejes estabilizado en tierra
La razón por la cual la estación espacial a menudo cambia al modo de tres ejes estabilizado en tierra cuando realiza operaciones extravehiculares. Las misiones se deben a que cuando el sol brilla en el material vectorial después de que el ángulo de intersección con la superficie del riel alcanza un cierto ángulo, se debe cambiar la postura de navegación para garantizar el equilibrio de energía y la navegación segura de la línea de intersección de la estación espacial.
Los métodos de control térmico están estrechamente relacionados con la navegación segura, especialmente los métodos de control térmico de la nave espacial tripulada Shenzhou 12. Dado que la cabina del punto de conexión está en estado de vacío durante la misión de evacuación, la puerta del módulo orbital está cerrada. Y no hay ningún conducto de ventilación conectado a la nave espacial Shenzhou. Si esta situación continúa navegando en modo de guiñada continua, la presión sobre el método de gestión del control térmico de la nave espacial tripulada de China será aún mayor.
La Estación Espacial Tiangong adopta un diseño de actitud que no consume combustible para cohetes. Hay 6 giroscopios de control de torsión en la sección del cono frontal de la sección del pilar de la cabina principal. Cada giroscopio tiene un motor de funcionamiento de alta velocidad. El rotor genera par cambiando el eje de rotación del rotor del motor para lograr la actitud de la estación espacial, consumiendo solo energía electromagnética y no combustible para cohetes.
Imágenes del giroscopio de torsión
Mientras la estación espacial volaba a lo largo de la línea de intersección, Nie Haisheng, que estaba sentado en el módulo clave, incitó a Liu Boming a encender el traje extravehicular. máscara La estación ya ha llegado al área de sombra.
La "máscara" a la que Nie Haisheng suele referirse es la "ventana de filtro" en la capa más externa de la estructura de cuatro capas de la ventana de juego del traje extravehicular. Su función es similar a las gafas de sol y se utiliza principalmente. en el área iluminada por el sol, el área de sombra debe estar encendida.
Ventana de filtro dorado
La estructura de cuatro capas de la ventana de juego del traje extravehicular es, sucesivamente, ventana de filtro, ventana de protección de seguridad, ventana de presión de trabajo y ventana de superficie de presión de trabajo.
La ventana protectora se puede reemplazar en órbita para evitar colisiones y daños a la estructura de la ventana. El centro de la ventana de presión de doble capa está lleno de nitrógeno, que tiene el efecto de conservar el calor y antivaho. .
Abra la ventana del filtro y exponga la ventana protectora
El traje espacial extravehicular es como un transbordador espacial separado en el espacio exterior, y también necesita capacidades de protección perfectas, especialmente en los 200 Garantizar La seguridad de los astronautas en un entorno con diferencias de temperatura de ℃ es la máxima prioridad para las misiones extravehiculares. El modo de control térmico pasivo basado en una estructura de aislamiento de doble capa, junto con el control térmico activo basado en elevadores de agua. De esta manera, el traje espacial extravehicular tiene. Produjeron conjuntamente capacidades de protección de todos los factores de protección al vacío, protección de prueba de alta y baja temperatura y protección contra la radiación a través de varios métodos.
Después de instalar el banco de trabajo extravehicular de la estación espacial, el brazo robótico se mueve al "punto del brazo" y luego Liu Boming pisa el interruptor de límite de pie instalado en el costado del actuador eléctrico en el extremo del brazo robótico y luego se mueve hacia el suelo. Informó que "está parado sobre el brazo robótico y actualmente no hay conexión con la cabina".
Liu Boming se para sobre el brazo robótico
Luego, el brazo robótico se mueve al "punto de conexión USB", donde Liu Boming, de pie sobre el brazo robótico, arreglará el cuerpo del equipo de emergencia. y detectar equipos de estacionamiento de emergencia, los botones de operación de este equipo son muy llamativos y están ubicados en la plataforma de operación fuera de la cabina.
El equipo de cambio de dirección en la plataforma de operación extravehicular
Además, también se le dio la orden al 03 astronauta Tang Hongbo en tierra: "Por favor, 03 salga de la cabina y lleve realizar reubicación independiente fuera de la cabina." .
La tarea específica de la misión de los dos astronautas esta vez es ascender por la cámara panorámica A, que es un giroscopio de par de control ubicado entre la sección de columna y la sección de columna pequeña del cuarto cuadrante del módulo principal. Imagen del entorno.
A diferencia del método de Liu Boming de moverse con el brazo robótico, Tang Hongbo se arrastró hasta la superficie de trabajo de forma independiente a través de la barandilla de la carretera principal.
03 El astronauta Tang Hongbo sale de la cabina
Los dos astronautas se dividen en dos grupos, con diferentes métodos de migración. La migración del brazo robótico pone a prueba la capacidad de control psicológico y la independencia que tiene la migración. mayores requisitos físicos.
Tang Hongbo primero consideró la barandilla larga que cruza la sección de la cabina (cabina de esclusa de aire y sección de columna pequeña), luego la movió al cuarto cuadrante de la sección de columna pequeña a través de la barandilla vertical y luego la movió a través de un serie de barandillas horizontales En cuanto a la superficie de trabajo, cada barandilla en la superficie exterior de la estación espacial tiene su propio número de serie Durante el proceso de movimiento independiente de los astronautas fuera de la cabina, siempre hay un gancho antideriva adjunto a la barandilla. para garantizar cierta seguridad.
Cada barandilla extravehicular tiene un número de serie
Cada parte importante de la ruta de migración independiente tiene una señal de dirección de la cabina del punto de conexión (cabina de esclusa de aire), que sirve para garantizar mejor que los astronautas Puede distinguir rápidamente la dirección cuando se encuentra con situaciones de riesgo repentinas y luego regresar a la cabina de la esclusa de aire, el único paso seguro para los equipos de salvamento.
El símbolo de la flecha del punto de conexión de la cabina (cabina de esclusa de aire) marca la señal de tráfico.
Teóricamente, todos pensarían que el astronauta 02 Liu Boming, que migró en el brazo robótico, llegaría a la superficie de operaciones. Primero, de hecho, fue Tang Hongbo, el astronauta 03 que se arrastró y migró de forma independiente, quien llegó primero a la superficie de trabajo.
Esto se debe a que el brazo robótico ayuda a los astronautas en una migración a gran escala por primera vez. Los parámetros básicos son más tradicionales por razones de seguridad y solo utilizan una quinta parte de la velocidad de migración diseñada.
03 El astronauta Tang Hongbo llegó a la superficie de trabajo
Después de que Tang Hongbo llegó a la superficie de trabajo, saludó y se inclinó tres veces ante Liu Boming, que estaba de pie sobre el brazo robótico. En este momento, el brazo robótico de Tianhe ya tenía Cuando el movimiento alcanza el punto medio 3, Liu Boming está a sólo "un paso" de llegar a la superficie de trabajo. Aquí mueve el banco de trabajo hacia el lado izquierdo de su cuerpo para prepararse para alcanzarlo. la superficie de trabajo.
Cuando el brazo robótico alcanzó el punto medio 3, los dos astronautas extravehiculares saludaron y se inclinaron tres veces
El módulo central de Tianhe-1 ha sido considerado el módulo espacial más importante que hemos tenido desde hace más de diez años