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    太空快递

    时间:2020-12-10 08:02:43 来源:雅意学习网 本文已影响 雅意学习网手机站

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      太空运输
      太空运输,是为空间站、飞船、卫星、月球、火星、小行星等航天器和星球,以及载人飞行的运输活动。太空运输的运载器分为运载火箭、航天飞机、货运飞船,以及未来的太空飞机等。太空运输的方式也多种多样,航天飞机运人也运货,货运飞船只运货不运人。货运飞船是太空运输的一种运载器。世界上著名货运飞船有:苏/俄的“进步”号,欧洲航天局的自动货运飞船(ATV),日本的“东方白鹤”号,美国的“龙”号、“天鹅座”号,以及中国的“天舟”号等。
      货运飞船没有人操控,怎样与空间站等航天器自动对接呢?
      货运飞船上安装了各种测控仪器微波敏感器、激光敏感器、摄像敏感器、接近敏感器、测距位移传感器、地球敏感器、太阳敏感器、激光测距仪等测量系统,以及高精度导航系统和通信设备。测控仪器能精确测量和控制两个航天器之间的距离、相对速度和姿态。
      怎样寻找空间站呢?微波敏感器和激光敏感器捕获空间站的范围一般为15~100千米。当距目标航天器0.5~1千米,微波敏感器和激光敏感器测得与空间站的相对运动参数,自动引导到目标航天器附,慢慢接近和停靠。
      怎样测算距离呢?激光测距仪向目标发射一束激光,再接收目标反射的激光束。计时器测定激光束从发射到接收的时间,激光测距仪计算出到目标的距离,精度达到毫米级。精准度堪称百步穿杨。
      怎样自动对接呢?货运飞船追踪空间站,首先要捕获目标的十字形对接轴。当两个航天器距离约100米,相对速度0.3~1米/秒时,摄像敏感器和接近敏感器精确测量两个航天器之问的距离、相对速度和姿态。货运飞船启动机动发动机,调整角度、方向和速度,以0.15~0.18米/秒的速度飞向目标,慢慢地、慢慢地靠拢。
      当货运飞船抵达空间站的时候,可以自动对接,无须航天员协助:也可以人工操作,精准对接。当飞船慢慢靠近空间站的对接口,10米、5米、1米、0.1米,咔嚓!锁定!成功!飞船精准的自动对接技术,对未来各种航天器对接,人类探索、登陆月球和其他星球都具有重要价值和伟大意义。
      世界上著名货运飞船长得什么样?它们各有什么技术、功能、特点?它们的来世今生怎么样?中国“天舟”号货运飞船在世界货运飞船中的地位如何?它到底运送了什么货物、多少货物?下面会给读者朋友们一一道来。
      快乐大篷车——“进步”号
      1971年4月19日,苏联发射了世界上第一座空间站——“礼炮-1”号空问站。从此,空间站从梦想、理想到真实、成功。空间站发射升空了,许多科学仪器、侦察设备、航天员吃喝拉撤的物资怎么办呢?苏联科罗廖夫火箭与航天设计局,也就是现在的安吉亚公司研制了世界上第一种货运飞船——“进步”号。
      苏联/俄罗斯的“进步”号货运飞船是由“联盟”号飞船改进,只运货不载人。“进步”号系列货运飞船执行向空问站定期补给食品、货物、燃料和仪器设备等任务。这是苏联/俄罗斯的快乐大篷车。“进步”号货运飞船共研制了5代:“进步”“进步-M”“进步-MM”“进步-M1”和“进步-MS”。1978年1月20日,第一艘“进步-1”号货运飞船搭乘“联盟”号火箭发射升空,对接“礼炮-6”号空间站。
      “进步”号货运飞船由货舱、服务舱和燃料舱组成,长度7.94米,最大直径2.72米,内径2.2米,容积6.6米,发射重量7.020~7.249吨,货物运载重量2.3~2.5吨。“进步”号自主飞行时间为3天,可在空间站停靠6个月。根据有没有压力,货舱又分为压力舱和无压力舱。
      常胜将军是对“进步”号货运飞船的褒奖。到2011年7月底,“进步”号系列货运飞船已经安全飞行了30多年,共进行135次发射飞行,对接过“礼炮-6”“礼炮-7”“和平”号空间站和国际空间站。它从无事故,可靠性100%,世界第一,是世界上最安全、最可靠的货运飞船。
      天有不测风云,人有旦夕祸福。2011年8月24日,“进步M-12M”号从拜科努尔航天中心发射升空。突然,火箭和飞船骤然下降,发出一道闪光。飞控人员大惊失色:完了!爆炸了!大部分残片在大气层完全燃毁,有些残片落地发生剧烈爆炸,周围相当范围内都有震感,窗户玻璃差点震飞。这是“进步”号货运飞船30多年来遭遇的第一次失败。这次火箭和飞船爆炸,让“进步”号货运飞船蒙受羞辱。荣耀和历史无可挽回,但“进步”号仍是世界上最安全可靠、最当之无愧的航天老兵。
      屋漏偏逢连夜雨,船迟又遇打头风。2016年12月1日,俄罗斯第4艘最新一代货运飞船——“进步MS-4”号发射升空。这是“进步”号货运飞船第156次飞行。它起飞382秒后,提前6分钟星箭分离,最终在距离拜科努尔航天中心3500千米的圖瓦共和国上空爆炸。俄罗斯航天专家哀叹道:家道中落,飞船也多灾多难!
      从地球到太空——欧洲自动货运飞船(ATV)
      欧洲的第一艘自动货运飞船(ATV001)“凡尔纳”号,专门运载了一本书。这本书是科幻小说《从地球到月球》的1900年原版精装本,作者是法国著名科幻作家儒勒凡尔纳。小说讲述了3名火炮俱乐部的大炮迷建造了一门巨炮,把自己送上月球的故事。当年,《从地球到月球》曾打动了无数月球迷、太空迷和科幻迷。
      欧洲航天局和阿丽亚娜空间公司研制的自动货运飞船(Automated Transfer vehlcle,ATV),又称为自动转移航天器,共计建造了5艘。欧洲航天局以最著名科学家的名字命名这5艘自动货运飞船:凡尔纳、开普勒、阿玛尔迪、爱因斯坦和勒梅特号。欧洲航天局将第一艘自动货运飞船以儒勒·凡尔纳的名字命名。
      自动货运飞船是欧洲有史以来建造的最大、最重、最复杂的飞船。它有两大特点,一是全自动,二是货运量大。2008年3月9日,“凡尔纳”号搭乘“阿丽亚娜-5”号火箭,在法属圭亚那库鲁航天中心升空,飞向国际空间站。
      “凡尔纳”号穿着一套银白色的防热外罩,长10.3米,直径4.5米,空重10.47吨,发射重量约20.75吨,有效载荷7.67吨,加压容积48米。,在轨时间可达180天。它的4组x形太阳能帆板张开后,长度达22.3米,发电量3.8千瓦。
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