为了给“科学”号实验舱供电,2名俄罗斯航天员在9月4日进行了7个小时54分钟的太空行走,将电源线缆接到国际空间站的供电系统里。据说,要让“科学”号实验舱完全发挥作用,总共要进行11次太空行走,这对于航天员来说,是一项非常繁重的工作,特别是长时间穿着航天服进行低压操作,对航天员的身体健康其实是有严重损害的。
而我国正在试图解决这个问题,提出研制一种微型载人操作舱系统,取代传统的太空行走。它的外形类似“星空清理者”或者“联邦铁球”,当然,你也可以叫它“高达”。这个“高达”主要包括4个部分:密封舱、穹顶组件、设备安全支架和防护结构,有摄像机、照明灯和WI-FI,密封舱内能够容纳一名穿舱内服的航天员,有完整的环境控制与生命保障、热控和能源系统,可以避免航天员长期处于低压环境。
传统的舱外航天服的手套存在易损、不灵活等缺点,,因此“微型载人操作舱”还配备了2套“灵巧臂”、1套支撑臂,用于舱外精细作业。它还有1个空间机械臂适配器,支持使用空间站的太空机械臂辅助转移,以及1套对接机构,支持航天员从母体航天器快速进入操作舱执行舱外任务,而这一切加起来,“微型载人操作舱”的总重量还不到900公斤。
说到这里,很多人可能对“灵巧臂”没什么概念,实际上,国际空间站的“加拿大2号臂”配备的“加拿大手”,已经能够进行毫米级的操作,比如拧螺丝什么的,实质上是一种智能机器人,而我们的“灵巧臂”的精细程度,更是看齐“达芬奇手术机器人”。
另外,国际空间站的“穹顶窗”高大上,马斯克太空旅游版“龙”飞船也准备安装“穹顶窗”,而我们的“微型载人操作舱”也有自己的“穹顶”,它采用聚碳酸酯材料, 透光性和抗力学性能良好。而穹顶组件内还含有可旋转的面罩, 当微型载人操作舱停泊空间站期间, 可将面罩旋转下来, 完全关闭观察窗;当乘员进入密封舱后, 又可以通过按钮开启面罩, 用于观察。
更重要的是,“微型载人操作舱”大大提升了舱外作业的时间,舱外航天服由于体积的限制,一般只能支持7到8个小时的出舱活动,而“微型载人操作舱”可以达到12个小时,甚至更长时间。对于一些复杂的舱外作业来说,可以一次完成,避免了分两三次完成中间出问题的可能性。
正因为如此,“微型载人操作舱”除了可以应用在空间站上之外,还可以用于其他更为复杂的航天器,比如前一段时间我国提出的“千米级超大航天器”的在轨组装,甚至是深空探测、太空基地建造、设施在轨加工制造、星体资源抵近勘探和原位利用等。
近些年,我国航天提出了很多科幻的概念,除了“微型载人操作舱”、“千米级超大航天器”之外,还有“太空蜘蛛”、“星际航班”、“电磁弹射”等等,这些概念并非空想,而是经过多年积累,技术大爆发的开始,相信未来,它们都将一一变成现实,引领人类进入真正的太空时代。
页面更新:2024-03-22
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