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航天专家揭秘:天宫“加油箱”为交会对接添动力 |
| www.sinonet.org 2011-09-29 新民网 [复制链接] 字体：大 中 小 |
据青年报报道，汽车没油了，可以从油缸里加油；然而，在太空中，一旦航天飞行器燃料用尽后，就面临要么坠毁地面要么 “漂泊”太空的结局。而我国未来的空间站，需要“核心舱”维持长达数年的寿命，那靠什么作为补给？为此，记者昨天独家专访了上海空间推进所专家魏青。他介绍，昨晚发射升空的“天宫一号”携带了4个可补加推进剂的储箱，这在我国尚属首次。有了它的存在，为我国后续空间实验室的推进剂补加奠定了基础。
不过，由于天宫一号还不具备补加能力，因而本次这些储箱的功能主要是输送“营养”。它不仅可以为天宫一号提供后备动力，还有望为接下来交会对接后的“组合体”，提供“营养”。本报记者 胥柳曼
膜盒的外形犹如竖起的手风琴
记者：为什么要研制可补加储箱？
魏青：天宫一号与神舟飞船最大的不同在于，神舟飞船（比如神七）航天任务通常只有几天，然后就返回地面，其间所需消耗的燃料相对有限。然而，天宫一号的寿命是两年，甚至是更长。其间，还要与三艘飞船（神八、神九、神十）进行交会对接，因此，需要消耗大量的推进剂。
而在未来的空间实验室建设过程中，需要天宫能够维持更长的寿命。因此，仅仅依靠天宫自身携带的推进剂，那就不够了。并且，由于火箭运载能力的限制，推进剂一次性携带也不可能太多。这时候，就需要一个可以重复多次补加推进剂的装置。神舟飞船上虽也有推进剂的储箱，但只是一次性的。这次天宫一号上的可补加的储箱，我们从2003年便开始研制，到了2009年才完成这个项目。
记者：可补加储箱是什么样子的？安放在什么地方？
魏青：从外形上，它就是一个圆柱形的筒，直径约0.7米，高约1.5米。筒的里面，其实还有一个金属膜盒装置，推进剂就在膜盒装置里面。不过，这个膜合装置从外形上看，就好比竖起来的手风琴，或者说，像只可折叠的灯笼，可以上下延展的。它的表面并不光滑，而是层层叠叠。这个膜盒装置是由一片片环状的金属片焊接而成。
由于可补加储箱也属于推进系统的一部分，因此它是安放在资源舱内。而且推进剂本身属于强腐蚀性和剧毒性，一旦泄露，后果不堪设想。因此，为了保证航天员安全，肯定不会放在供航天员生活工作的实验舱内。
神八不会给天宫一号“加油”
记者：众所周知，在太空中，推进剂是处于失重状态。怎样把它从储箱中输送到发动机上去？
魏青：呵呵，我们都知道，在地面上给汽车加油时，由于汽油本身有重力，一般是用泵把汽油灌到汽车的油箱里。然而正如你所说，在太空中，推进剂是失重的，而且必须以液态的形式输送，因此，我们设计的原理是：运用空气的压力，挤压膜盒，将膜盒内的推进剂“挤”到“天宫”发动机里。膜盒的作用在于，其一，起到了隔离气体和推进剂的作用；其三，随着推进剂的消耗，液面下降，膜盒也开始“缩小”，挤压推进剂进入发动机里。
记者：这次升空后，神八飞船会不会给天宫一号“加油”？
魏青：这次不会。首先，天宫一号的寿命才两年，设计时，已经考虑了两年工作寿命所需要的推进剂量。其次，天宫一号自身还不具备补加的能力。然而，作为空间实验室的雏形，我们研制这个设备，就是瞄准未来的天宫三号甚至空间实验室的需求而研制的。
因此，这次随天宫一号升空，4个储箱共装载了1200升推进剂。届时，我们将对其进行初步的空间应用的考核，打个不恰当的比方，主要测试这个 “油箱”的供“油”能力，是否能多次为天宫提供推进剂。到了将来，空间实验室具备了补加的能力，也有了相应的货运飞船对接后，将直接考验“油箱”的再次装 “油”能力。
俄罗斯掌握该技术堪称一流
记者：能否介绍一下，国外在这方面该技术的使用？
魏青：拿世界上第一个空间站――前苏联建造的“礼炮”空间站为例，礼炮1号1971年升空，在空间运行才6个月。然而到了礼炮6号、礼炮7号，在轨运行时间就分别达到了5年和8年。至于“和平号”空间站，从1986年到1979年，前前后后寿命更是达到了15年。它们的寿命之所以能延长，推进剂的充足是最大的动力保障。而就我个人看来，直到如今，俄罗斯仍是世界上掌握对接技术和可补加储箱技术最好的国家。
记者：你刚才也说，推进剂具有腐蚀性和毒性，而在传输时，箱内的金属膜合需要多次反复延展和叠压，会不会“断裂”？
魏青：在地面上，我们就经过了严格的测试。整个金属膜合必须能保证反复延展和叠压数百次，才算合格。
就国外的空间站而言，多长时间需要补加推进剂，增加多少，那要看这个空间站本身携带推进剂的多少，以及后来使用情况而定。但就“和平号”空间站而言，据我所知，一年内空间站一般要进行2次推进剂的补加，最多的时候达到4次。加拿大华人网 http://www.sinonet.org/
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