中国空间站空间碎片“防护铠甲”是若何“炼成”的?

2022-09-17 21:18:46 0

中国空间站空间碎片“防护铠甲”是若何“炼成”的?

  北京9月17日电 (郑世贵 范晶岩)中国空间站在轨平安运行以来,承受住了恶劣空间情况的磨练,保障了航天员在轨生命平安,这些都离不开航天科技团体五院整体设计部空间碎片防护设计团队为中国空间站打造的“安如盘石的防护铠甲”,为空间站持久在轨平安运行提供壮大的空间碎片防护能力。这暗地里,是团队整整20年的技能堆集。

  组建空间碎片防护设计团队

  宇宙无垠,但空间轨道资本其实不是无穷的。专家指出,最具运用价值的地球轨道主要集中在2000千米如下的轨道区域,这里同样成为空间碎片的“集散地”。空间碎片被视为全球性问题。1993年世界主要航天堂家倡议成立了“机构间空间碎片协调委员会(IADC)”,“空间碎片问题”正式入进世界航天领域的研究范围。

  从2002年起头,航天科技团体五院整体设计部曲广吉、杨雷、闫军等专家发觉到“空间碎片”领域对于将来载人航天的首要性,起头组建空间碎片团队,逐渐形成为了以闫军研究员为带头人、老中青技能主干为主的技能团队,周全启动空间碎片领域的技能储蓄过程。

  那时海内有空间碎片防护观点的人寥寥无几,相干技能资料也寥寥可数,在网络技能还不发达的环境下,各种图书谍报部分成为了团队成员最常帮衬之处。在每一周一次的技能讨论会上,年夜家交流最新的资料、感悟以及狐疑,各抒己见。

  短短几年时间,研究团队胜利完成为了一系列相干课题研究,突破了数学建模、编程语言开发、编程算法推演等多项关头技能,胜利开发了“空间碎片危害评估与防护设计软件(MODAOST)”,该软件已经到达国际同类软件的进步前辈程度,相干功效获得国际同业的承认。

  天宫一号首次实现空间碎片防护技能工程运用

  2005年在天宫一号初样设计之际,技能团队屡次报告请示空间碎片风险及对于策,型号两总颠末郑重斟酌,终极决议在天宫一号上率先展开空间碎片防护设计,并决议由空间碎片团队承当天宫一号空间碎片评估和防护设计的全数事情。

  面临空间碎片防护技能的首次工程运用,技能团队屡次向整体设计师、布局设计师、暖控设计师们就教、沟通,深刻领会整体需求、分体系设计。

  为了尽可能削减重量增长,团队经由过程年夜量实验,提出操纵辐射器担任部门防护功能的思绪,充实操纵舱外原本的辐射器作为防护板,在只增长支持柱重量环境下,把舱体防护能力提高了3倍多,而且经由过程把辐射器管路更改成内躲式设计,显著减小了辐射器管路的单点失效几率。天宫一号防护设计是超高速撞击防照顾护士念与工程中非常简单、经济、靠得住等原则完善连系的作品。

  2011年9月29日,天宫一号发射胜利,作为我国首个空间碎片防护设计的航天器,在轨四年半的时间里承受住了空间碎片情况的磨练,我国空间碎片防护技能取患上重年夜突破。

  空间站将实现更永劫间防护

  在天宫一号防护工程实践将近收官之时,团队起头着眼载人三期工程,针对于空间站更长的在轨时间、更年夜的组装规模、更刻薄的防护需求,周全启动了空间站防护设计新过程。

  团队以自立可控以及可延续成长为宗旨,提出了“质料安身海内、指标对于标国际”的研发原则,决议自立开发机能更进步前辈的复合质料填充式防护布局。

  面临这一方针,第一关起首需攻克质料问题。团队提出了“基于打击压力的防护质料评估方式”,该方式可以或许定量评估质料防护机能,非常简单有用地从海内几十种复合质料中挑选出了具备防护潜力的两种质料;团队又经由过程数百次数值仿真计较以及实验,掌握了复合质料重量以及位置等参数对于防护机能的影响纪律。后续,设计师可以凭据需求轻松设计出最优机能的防护布局。

  今朝进步前辈防护布局已经胜利运用于空间站天以及焦点舱、问天试验舱、梦天试验舱防护,我国空间站防护布局机能指标到达国际进步前辈程度。跟着我国空间站一步步制作完成并持久在轨运行,空间碎片防护团队将为空间站筑起牢不成破的防护碉堡,为航天员们的生命保障提供顽强庇护。(完)

关键字:  空间碎片  失效概率  空间站  防护设计  集散地