sk受辐射影响吗
SK是指的深空探测器“嫦娥五号”的样品返回舱,其主要任务是将月球样品带回地球进行分析研究。在返回地球的过程中,SK会经历一定的辐射环境,但是在设计和制造SK时已经考虑到了这一点,并采取了相应的防护措施。
国际空间站寿命到期了会坠毁吗
国际空间站
国际空间站(英语:International Space Station,简称ISS),是一个由美国、俄罗斯、加拿大、日本、巴西以及部分欧空局成员国(11个国家)共计16个国家共同参与研制的大型载人航天器。由于美国的反对,我国没能加入其中。国际空间站的设想是由美国前总统里根于1983年首先提出,十年后的1993年完成设计并开始实施。从2001年至2006年,国际空间站完成装配,达到6~7人长期在轨工作的能力。其工作寿命为15~20年。
2012年的时候,空间站共有俄罗斯、美国、欧盟和日本发射的13个舱,重量达400吨。
空间站预计将于2024年到期退役,不过各成员国正在努力确保其寿命能够延长到2028年以后。
▲国际空间站
空间站的运行轨道
国际空间站运行在轨道倾角51.64°,近地点400.2 km ,远地点409.5 km的椭圆形轨道上。
这一轨道高度处于距离地表160公里到2000公里的近地轨道上。而在这个轨道高度范围内,受地球引力的牵引,航天器既不会飞到太空中,也不会因为没有动力而立即坠落到地球,航天器无需动力也能维持绕地球的运动。
空间站的轨道周期为92.65分钟/圈,也就是说它一个半小时左右就可以绕地球转一圈,每天可以绕地球转15.54圈。
空间站需要定期接受外力加速
空间站之所以能在太空中一直运转没有掉下来,是因为地球对空间站的引力和空间站自身由于绕地球做圆周运动而产生的离心力保持着一种平衡的状态。
不过由于受到地球近地空间大气阻力的影响,空间站的实际轨道是不断下降的螺旋线。当下降到110~120公里的近圆形轨道时,大气阻力使空间站迅速进入稠密大气而烧毁,也会有一些残骸返回地球表面。
因此为了防止空间站可能坠落地球,需要每隔一段时间进行轨道加速与纠偏,是通过与它对接的货运飞船的发动机进行点火加速的来完成的。
▲飞船与空间站对接在一起
空间站寿命到期后会受控坠毁
2028年以后,在国际空间站寿命到期后,由于无法获得动力进行轨道修正,它最终将会在地球万有引力的作用下被拉向地球而坠毁,部分残骸可能会坠落到地面上,给人类带来灾难。
为了避免这种情况的发生,同时也为了防止报废的空间站成为太空垃圾,对其他航天器的运行安全构成威胁,科学家将会通过地面控制中心发送制动点火指令的启动空间站的制动发动机进行减速,让其再入大气层烧毁,碎片落入大洋的预定海域。
例如俄罗斯的“和平号”空间站以及我国的天宫一号目标飞行器,就是在人为干预的情况下进行可控坠毁的。
“和平号”空间站受控坠毁
2001年3月23日,在太空中运行了15年的俄罗斯“和平号”空间站,带着没有来得及卸走的14吨来自27个国家的科学仪器和设备从地球轨道上再入大气层解体并焚毁,其碎片坠落在南太平洋预定海域。
▲“和平号”空间站
天宫一号目标飞行器受控坠毁
2018年4月2日,在太空中飞行了六年半的天宫一号目标飞行器再入大气层,再入落区位于南太平洋中部区域,绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁,结束它的历史使命。
▲天宫一号目标飞行器
国际空间站的继任者
①空间站
载人空间站,简称空间站,是一个在轨组装成的具有特色的空间实验室系统。建造计划预计于2020年至2025年间进行,预计在2022年前后建成。
空间站轨道高度为400~450公里,倾角42~43度,设计寿命为10年,长期驻留3人,总重量可达90吨,以进行较大规模的空间应用。
▲空间站
空间站工程将继续使用已有的神舟飞船、长征2F火箭、发射场和着陆场。大型空间站的舱室将由正在开发的长征五号火箭发射,核心舱和两个实验舱都是密封加压舱,核心舱前部的5个对接口平时与一艘神舟飞船对接,最后留有2个对接口备用。
▲空间站核心舱
载人空间站整体名称及各舱段和货运飞船共5个名称具体如下:
载人空间站命名为“天宫”,代号“TG”;
核心舱命名为“天和”,代号“TH”;
实验舱Ⅰ命名为“问天”,代号“WT”;
实验舱Ⅱ命名为“梦天”,代号“MT”;
货运飞船命名为“天舟”,代号“TZ”。
②俄罗斯轨道站
2018年1月23日,俄罗斯载人航天系统总设计师叶甫根尼·米克林在接受媒体采访时介绍了俄罗斯的新空间站计划:这个空间站叫做“俄罗斯轨道站(ROS)”,它将包括3个太空模块舱,后期可以再添加两个太空模块。总共由5个舱段组成,总重约60吨,是目前国际空间站总重的七分之一。
米克林表示,俄罗斯计划在2019年年底前向国际空间站再发射3个新舱段。在国际空间站退役后,俄罗斯航天部门将以这几个舱段为基础建造新的轨道空间站。建好后的新空间站将可容纳3名宇航员长期驻站。
③深空通道空间站
2017年9月27日,美国宇航局(NASA)和俄罗斯航天局签署了一项被称为“深空通道(DSG:Deep Space )”的太空探索项目。这是国际空间站的后续项目,涉及到在月球轨道上建造一座全新的空间站,充当未来人类深入太空探索的“垫脚石”。
深空通道空间站的命名源自它的位置远离地球重力势阱,这意味着该区域仅需最低的能量就能完成发射任务。
不同于国际空间站,深空通道空间站不会持续有人居住,当前计划要求4人一组的宇航员团队每年进行为期42天的值守。当无人值守期间,深空通道空间站的仪器设施能够继续收集有用的科学数据,尤其当它接近月球的时候。
▲深空通道(DSG)轨道站发展阶段二想象图
该工程由美国航空航天局(NASA)主导,除美、俄两国外,欧洲、日本和加拿大三方也有可能参与其中。
预计该空间站将于2020年动工,其第一个舱室将在2024年到2026年间完成。深空通道空间站将通过俄罗斯低动力“质子-M”火箭和“安加拉号”运载火箭进行物资补给,而仍处于研发之中的美国宇航局的新型重型运载火箭——“太空发射系统(Space Launch System,简称SLS) ”也将有助于构建深空通道太空站。
④B330的充气私人太空舱
2016年4月14日,在科罗拉多州的第32届美国太空研讨会上,波音公司与洛克希德-马丁公司合资企业联合发射联盟(ULA)与毕格罗航空公司(Bigelow Aerospace)宣布,2020年将发射首座名为B330的充气私人太空舱。
▲B330太空舱
B330充气私人太空舱体积330立方米,是目前国际空间站的内部加压空间916立方米的三分之一左右,也就是说,将三艘B330太空舱组装起来就能拥有和历经18年建设的国际空间站一样大小的内部工作空间。
它的重量为20吨,三艘B330总质量仅约60吨,而国际空间站质量高达420吨,可以节省的发射费用非常惊人。
与国际空间站上美国最早、最主要的科学试验舱“命运号实验舱”(Destiny)相比,B330的“容积质量比”将提升2倍多,与国际空间站对接之后,将把整个国际空间站的内部容积提升30%,能够为多达6名宇航员提供生命维持保障。
其将由ULA的Atlas V火箭发射。发射升空后因空气会膨胀起来,可节省数百万美元的发射成本。其未来将会与国际空间站对接,供美国宇航局和商业公司使用。
B330也可以在太空独立运作。每个B330可以看作一个独立的小空间站,它们不需要必须与其他太空站对接。B330膨胀模块甚至可以单独作为私人太空站和太空酒店,为访客提供观光、各种科学实验服务。
按照计划,2020年将有两艘B330舱段制造完毕,并在当年至少发射其中一艘。
⑤BA 2100“奥林巴斯”太空舱
除B330太空舱外,毕格罗太空公司还有一个BA 2100“奥林巴斯”的太空舱项目,是商业空间站的一部分,体积相当于B330的6倍。与B330模块一样,名称中的数字是指在空间完全扩展时,模块可提供的立方米体积。
BA 2100太空舱载荷人数16人,重量65-70吨,长度17.8米,直径12.6米,加压体积2250立方米。
▲BA 2100太空舱
⑥俄罗斯月球轨道国家站
俄载人系统总设计师提出构想
2018年11月19日,在莫斯科航空航天中心举行的“宇航学——国际合作与发展的开放空间”会议暨国际空间站成立20周年国际科技会议上,俄罗斯载人系统总设计师叶甫根尼·米克林提出了俄罗斯近月站的构想。
该月球轨道站将以目前国际空间站上的俄罗斯舱段为基础建造,包括一个节点舱、一个科学/能源舱和一个推进舱。
总设计师还透露,2030年至2035年间是创建月球轨道器的时间范围,并称第一批登月人员将于2030年之后通过该月球轨道器实现首次登陆月球,预计将停留14天,该空间站计划在2030-2035年期间建成。
总师建议2025年实施建设
2018年11月29日据俄罗斯卫星通讯社报道,俄罗斯载人系统总设计师叶甫根尼·米克林的 “月球计划实现路线图”显示,他建议于2025年从发射“基础舱”开始,实施俄罗斯月球轨道国家站的建设。
同时,俄航天国家集团在与美国航空航天局(NASA)签署的备忘录框架内,正为美国提议的近月站“门户”研制气密过渡舱。
“空间站”,“B330太空舱”贡献者沈海军,“BA2100太空舱”贡献者胡启洲等等,图片来源于网络。
电磁驱动:天方夜谭还是重大突破
EM引擎是英文“Electromagnetic Drive”的简称,指的是一种全新的驱动——电磁驱动,由英国工程师罗杰·肖耶2000年左右提出。原理大致是:用电力在密闭的锥形腔内产生微波,微波在腔内来回反射,在两端产生的推力差即可作为飞行器前进的动力,太阳能提供电力来维持微波的运动。
EM引擎再次吸引了航天迷们的眼球。
这一次,NASA(美国国家航空航天局)发布了经过同行评审的EM引擎(EM Drive)论文。评论称,这表示其实验结果以及整个论证过程都得到了同行专家们的认可,意义重大。这篇题为《真空中对来自闭合射频腔的脉冲推力的测量》的论文已发表在美国航空航天学会(AIAA)期刊上,并于12月印刷出版。
“各国科研机构近几年陆续开展了对EM引擎的一系列长期、反复的试验,这次NASA发表的试验结果,可以说是再次确认了该技术。”空间技术研究院通信卫星事业部陈粤博士告诉科技日报记者。他也首次披露了空间技术研究院科研人员在EM引擎研发上的最新进展。
2000年左右,英国工程师罗杰·肖耶提出EM引擎这一概念时就饱受质疑,因为它似乎违反了牛顿第三定律。火箭升空需要推进力,然而,EM引擎的外界没有任何作用力,“凭空”产生了前进的推动力。
罗杰·肖耶等人试图从不同角度解释其产生推力的原理,但均未被广泛认可。正因此,这一听起来就很玄幻的技术很长时间没有引起主流学术圈的注意。直到西北工业大学航天学院的杨教授开始跟踪这一技术。公开资料显示,从2008年开始,杨将该技术引入正规学术领域开展研究,发表了关于EM引擎及其相关试验的论文。
此后,广为人知的是NASA约翰逊航天中心专注于前沿推进技术的研究团队“鹰工厂”的试验结果。他们对两台推进器进行了为期8天的实验,并于2014年将实验结果以论文的形式在AIAA第50届联合推进大会上发表。实验数据显示,在28瓦微波功率的作用下,产生了30—50微牛(1毫牛=1000微牛)的推力。
因当时其试验条件并非真空, 这篇文章曾受到外界质疑。此次最新发表的论文,正是该团队完善试验后,在真空中完成的推力测试的结果。数据显示,在最大80瓦的微波功率输入时,最大测到推力约124微牛。相比之下,同样是无工质的太阳帆,每千瓦只能产生6.67微牛的推力。
“除了NASA,国际上还有几个团队在进行这方面的研究,如罗杰·肖耶本人,美国Cannae公司,以及德国德累斯顿工业大学等,德国这个团队2015年也发表了一篇会议论文,结论跟NASA的类似。”陈粤说。
陈粤团队从2010年开始正式开展EM引擎研究。该团队依靠经典电磁场理论分析和计算,开展了推力器腔体设计。通过分析计算,研究人员认为该推力的产生,来自电磁场在特定设计的谐振腔体里产生的不均衡分布,因此该技术不需要传统工质,实际上是使用了电磁场对物质的作用力,也符合经典力学定律。
“我们已研制成功几种规格的多台原理样机,建立了实验验证平台,完成了毫牛级微推力测量试验,通过几年来的重复试验及相应的干扰因素排查试验,确认该类型推力器的推力存在。”陈粤介绍,他们已完成了可用于飞行试验的试验装置研制,正在开展在轨验证。
“这项技术目前处于原理验证阶段的后期,后继目标是使该技术尽快在卫星工程领域实际应用,但还有很多攻关工作要做。”空间技术研究院通信卫星事业部总设计师李峰说,目前原理样机体积大,推力较小,需要特殊的工程方法,优化腔体设计,提高腔体品质因数,减小损耗,将微波能量更有效用于产生推力。目前测到的推力是微牛级至毫牛级,至少要提高到百毫牛级甚至牛级才能用于卫星的姿控、变轨等工作。
他具体解释道,从原理验证到工程应用,还需解决目前原理样机推力小、推功比低、推力器难以长时间稳定工作、推力器布局、应用策略等一系列工程问题,如果这些工程问题都得以解决,EM引擎的工程化应用将使航天推进技术产生跨代式飞跃。这些技术问题,虽然有很大难度,但是在工程上是可以解决的。
李峰透露,陈粤团队依托国家相关项目支持,正在开展工程应用的关键技术攻关,争取5年内实现工程应用,“我们已调集了微波、结构、热控、电力电子、星载电子系统等相关专业力量,全力来做这件事,虽然难度很大,但我们有信心做成。”
据报道,NASA下一步也将开展太空实验,记者就此相关问题发出采访函,截至发稿时尚未收到回复。从与NASA关系密切的美国Cannae公司官网可以看到,该公司已经启动了EM引擎技术的飞行试验计划,计划于2018年发射一颗6U立方星验证该技术。
空间站上面有没有洗衣机 1、为什么空间站上不安置洗衣机
宇航员不用洗衣服,穿脏了就扔,这是多少人的梦想啊!但是宇航员的衣服一般都穿很久,甚至内裤都要几天一换。
2021年6月17日,三位航天英雄在神舟十二号的搭载下,成功登陆天宫空间站,他们要在天宫执行为期三个月的空间任务。这是我国宇航员首次进入自己的空间站,具有里程碑的意义。
全国都在时刻关注宇航员在空间站的工作生活,对他们吃饭、睡觉甚至上厕所都充满了好奇。因为在距离地面400千米的高空,失重环境中的方方面面都与地面不同。
那么宇航员在空间站的三个月,又是如何洗衣服呢?不可能一直不换衣服啊,换下来的衣服又要如何处理呢?
首先可以确定的一点,目前的空间站上,无论是国际空间站,还是我们的天宫空间站,都没有运送洗衣机上去。
但是以目前的航天技术,运送洗衣机上天并不是什么难事,为什么不弄一台放空间站呢?
1、为什么空间站上不安置洗衣机?
如果从坐在技术来说,运送一台洗衣机上空间站轻而易举,但是洗衣机在太空却无常工作。
空间站位于距离地球400千米的高空,此处是完全失重的环境,失重环境下很多事物的状态都会发生变化,大部分在地面可以使用的工具在太空无常运转。
洗衣机我们再熟悉不过,靠着机械作用搅拌桶内的水,将衣物上污渍冲洗掉,洗衣机工作的前提是要有重力。想象一下,没有重力的情况下,洗衣机内的水不会向下流动,桶内旋转时,水会附着在桶壁上,衣物也悬浮在桶内,水和衣物基本上以相同的速度在旋转,无法达到清洗的目的。
另外,洗衣机正常工作需要电,空间站靠着太阳能发电板发电,本身电力资源就有限,如果多了一台洗衣机,势必要增加发电量,增加太阳能发电板。
还有,洗衣机运转需要大量的水,而空间站的水资源是十分宝贵的,宇航员的饮用水都是循环使用的。换句话说,就是宇航员们小便后的尿液、身上出的汗都会收集起来,经过过净化处理重新利用。当然了,净化过后的水是非常干净的,直接饮用完全没问题。
而且运送物资到空间站的成本是非常巨大的,根据资料显示,空间站上一升水的成本在三十万左右。用洗衣机洗一次衣服需要上百升的水,即使省着点用,也要几时升。这样算下来,洗一次衣服的成本实在太贵了!
洗完衣服的污水还要进行净化处理,这有加重了水资源处理系统的压力,也更加消耗电力资源。
所以说,在空间站装一台洗衣机并不是什么难事,但洗衣服所需的水资源以及消耗的电力,是太空站无法承担的。而且洗衣机在太空中的洗衣效果,可能并不太好,根本就洗不干净。
比起运送一台洗衣机到太空站,我们有更好的办法:宇航员的衣服穿脏了直接“扔掉”就好了,大不了多备几件衣服!
2、宇航员不用洗衣服
曾经在国际空间站执行任务长达六个月的宇航员蒂姆•皮克,在他的作品《我问宇航员》中有关于洗衣服的介绍。
他说在空间站执行任务的宇航员,穿的衣服脏了之后就直接扔掉,然后换新的来穿,无非就是一件衣服多穿几天。
其实空间站上是非常干净的,完全可以跟无尘车间相媲美,空间站甚至连细菌都很少,宇航员的衣物不会那么容易脏。
另外,空间站是恒温的环境,国际空间站美欧舱段的温度在18.3℃~26.7℃之间,俄罗斯舱段在20℃~25℃之间,我国的天宫空间站的室温大概也是20℃左右。
所以宇航员在空间站内生活工作,并没有那么容易出汗,即使出汗,大部分情况也是附着在皮肤表面,因为空间站的失重环境。因此宇航员的衣物也没那么容易沾染宇航员的汗渍,也就不会那么快变脏难闻。
根据蒂姆•皮克的介绍,国际空间站上规定,宇航员每两三天换一次内衣,每周换一次T恤和袜子,每月换一次裤子。他们还备有一些休闲衬衫,方便拍摄视频或者举行公开活动的时候穿。而且空间站上会为宇航员准备足够多的衣物,让他们穿到太空任务结束。
我国这次三位航天英雄,前往天宫空间站“出差”时,也是备足了三个月的衣物,至少准备了舱内航天服、舱内常服和舱外航天服三种。
舱内常服就是我们看到的蓝色的那套制服,看起来平平无奇,实际上这是特殊材料制成的。宇航员的舱内常服必须采用抗菌防霉,而且防止产生静电的材料。
而且这些衣服上有很多口袋,口袋上装有尼龙粘扣,方便宇航员工作时装工具和零件,因为失重环境下,工具和零件并不能像在地球上一样放在地上。
如果宇航员的衣服穿脏了,就直接换新的,这些脏衣服就当作垃圾“扔掉了”。当然不是扔在太空外边,而是跟其他固体垃圾一起,收集到垃圾容器中,然后跟随返回舱一起运回地球。
当返回舱进入大气层时,空间站产生的这些固体垃圾就会被抛在大气层里,在高速坠落下,燃烧在大气层里了,这也是宇航员衣服的最终归宿。
结语
总而言之,由于空间站的失重环境,宇航员的生活跟在地球上完全不一样,他们没办法像在地球上一样清洗衣服,穿脏了就直接扔掉,备足三个月的衣服就可以了。
其实不光是换洗衣服的问题与在地面不同,宇航员们吃饭、睡觉、上厕所都是不同的。
宇航员在空间站睡觉只能把自己绑起来,虽然我国空间站有了单独的“卧室”,但也需要将自己固定起来,否则飘来飘去很难睡着。
宇航员们上厕所也是个技术活,因为失重,他们的排泄物必须在能够产生负压的工具协助下,才不至于到处飘散。
宇航员们洗澡也不太舒爽,无法享受地面上的淋浴,因为他们只能擦澡,往毛巾上喷水,然后擦拭身体。
所以说宇航员们在空间站的生活让人向往,但是真的不方便,没有经过特训的人,在空间站可能上厕所都不会。
最后预祝三位航天英雄能够圆满完成任务,而归!