航天科技新发明，航天新科技手抄报
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|中国载人空间站由核心舱“天和号”、实验舱“梦天号”、实验舱“问天号”、载人飞船、货运飞船五个舱组成。每架飞行器都是独立的飞行器，具有独立的飞行能力，并且可以与核心舱组合形成各种空间组合，在空间站所承载的核心舱的综合调度下协同工作，完成即将要做的各种任务。
今年夏天，不少家长带着孩子来到中国科技馆，亲眼目睹天河核心舱结构验证，了解中国空间站。新华社
按照计划，天河核心舱还将接待天舟货运飞船、神舟载人飞船的多次访问，并在完成关键技术验证后，将与问天实验舱、梦天实验舱进行交会对接。预计是。该空间站预计将于2022 年竣工。三个舱室的组合将在轨道上组装和建造。空间站建成后，将成为我国空间科学和新技术研究实验的重要基地，每年与载人航天器、货运飞船对接多次进行补给，寿命长达10年以上。
新华社
火箭逃生系统：保障宇航员安全
作者：钱航（航天一院科技集团测试组成员）
世界主流载人火箭在外观上大多具有共同特征。也就是说，在火箭的顶部，有一个叫做逃逸塔的尖锐装置，它就是火箭的逃逸系统。同样发挥重要作用的还有载人火箭特有的、从外部看不到的故障检测和处理系统。当载人火箭在发射台上等待发射或飞行时，故障检测和疏散系统不断协同工作，当故障检测和处理系统检测到火箭已经危及航天员的安全时，就会出现错误将被发行。当疏散命令发送到疏散系统时，疏散系统迅速将宇航员从危险中解救出来，并将他们安全返回地球。
明亮的图片
被誉为载人火箭“神箭”的中国长征二号F型运载火箭，将宇航员安全成功送入太空。故�**踩枭⑾低持荚谌繁Ｓ詈皆痹谡龉讨械陌踩�
专门为运载火箭上的宇航员疏散而开发的系统包括故障检测和处理系统以及疏散系统。宇航员逃生涉及的系统包括控制系统、遥测系统和外部测量安全系统。故障检测与处理系统有两个主要任务：检测火箭的关键参数，确定火箭的故障，并在出现故障时向相关系统发出撤离和飞行终止命令。主要任务：二是完成逃生飞机疏散过程中的定时控制和烟火动力分配。 Arrow的逃生程序控制软件负责点燃逃生引擎并控制相关设备的运行。在运行。逃生系统的任务是在运载火箭弹射整流罩威胁航天员生命安全之前，将航天员从危险区域转移出来，并在发生严重危险时让航天员返回，并为航天员的生命安全提供必要的条件。降落。
2021年6月17日，载人飞船“神舟十二号”在酒泉卫星发射中心点火发射，完成自主与天河核心舱高速交会对接，成为中国人首次访问自己的空间站.已进入。
逃生系统非常复杂，由五个固态电机、整流罩上部、支撑机构、栅格翼及其释放机构、灭火系统组成，并与正常飞行时使用的其他系统配合工作.必须工作。完成逃亡任务。这五台发动机分别是逃生主机、分离发动机、偏航和俯仰控制发动机、高空逃生发动机、高空分离发动机。前三个负责火箭从39公里或以下高度逃逸，即从点火前900秒到发射后120秒，后两个负责火箭从39公里高度疏散到110秒公里，即发射后120秒起，负责长达120秒的逃生工作。它在发射后200 秒内完成其工作。
逃生系统结构由上部整流罩、栅格翼及其释放机构、上下支撑机构组成。上、下支撑机构的主要作用是，如果火箭发生紧急故障，需要逃生救援，上、下支撑机构的火力执行器接到信号后，可以快速移动该机构和航天器的活动支点。是锁定。系统外壳与航天器返回舱、轨道舱之间的牢固连接是实现逃生救援的必要保障。在正常飞行条件下，上下支撑机构和航天器均是弹性支撑的，这意味着航天器与逃生系统外壳之间存在可接受的间隙以进行相对运动。
逃生飞机是一种无法控制的飞机。它是根据逃生飞机的气动特性而设计的。机身底部周围必须安装四个稳定网格翼，以确保飞机在整个逃生飞行过程中保持稳定的姿态。一架逃生飞机。在正常的火箭飞行过程中，网格翼会缩回整流罩周围。一旦栅格翼逃脱，连接四个栅格翼与整流罩的爆炸螺栓就会爆炸并释放锁定。栅格翼由弹簧推杆、空气动力学和过载惯性驱动。力量。在行动中迅速扩张。为了防止栅格翼展开时对整流罩产生过大的冲击，并在展开后将栅格翼锁定在固定位置，在每个栅格翼的两侧各安装了两个液压阻尼器，实现了双重阻尼和锁定功能。在确保网格翼部署时间要求的同时，必须将对整流罩的影响降至最低。
逃生系统配备5种类型12台发动机：1台主逃生发动机、1台分离发动机、4台控制发动机、4台高空逃生发动机、2台高空分离发动机。除了可选的高空分离发动机外，还专门为逃生系统开发了几种发动机。逃生主机、分离发动机、控制发动机、尾裙和配重部分共同组成逃生塔，为120秒的逃生提供动力。高空逃生发动机和高空分离发动机安装在飞船整流罩内，完成从逃生塔分离到掩体弹射的紧急逃生任务。逃生系统固态发动机的任务决定了这些发动机的特点：启动快、推力大、工作时间短、可靠性和安全性高。
在逃生系统的工作范围内（从起飞到整流罩分离），逃生模式分为两种：有塔逃生模式（模式一）和无塔逃生模式（模式二）。模式I适用于火箭发射前15分钟至起飞后120秒，模式II适用于火箭起飞后120秒至整流罩分离。在逃逸模式一中，考虑到发射人员和地面设施的安全，如果火箭在飞行开始后60秒内逃逸，火箭发动机不会停止，但如果火箭在60秒后逃逸，火箭发动机将不会停止。几秒钟后，失败的火箭将停止，飞行将继续。逃逸模式II 适用于逃逸塔分离和整流罩分离之间发生重大火箭故障的情况。在实际飞行过程中，返回舱与逃生飞行器之间有两种可能的分离方式：有逃生塔分离和无逃生塔分离。有逃逸塔的分离动力由逃逸塔上的分离发动机获得，无逃逸塔的分离动力由整流罩上的高空分离发动机获得。
回顾载人航天历史，逃生系统为保障宇航员的安全做出了巨大贡献。 2018年，俄罗斯联盟号火箭在起飞后遇到麻烦，期间逃生塔分离，火箭故障检测系统在检测到火箭发射严重故障后，启动了无逃逸塔的高空逃生模式。飞船与火箭分离后，利用降落伞返回地面，没有造成宇航员受伤或受伤。又如，1983年9月26日，苏联联盟号T-10-1飞船正准备发射，火箭突然起火。局势十分紧张，逃生系统在满载燃料的火箭爆炸前几秒钟启动，逃生塔将载人飞船带离危险地带，降落在安全地点，救出了宇航员，挽救了生命。 1975年4月5日，苏联发射了联盟18号飞船，准备与当时的礼炮号空间站对接，但火箭第二级和第三级在近150公里的高度未能分离，偏离了计划轨道。随后，进行了撤离程序，并通过快速弹道下降成功返回地球。
在载人航天冒险的太空探索过程中，安全始终是我们的首要任务，才能让我们站得更高、离天空更近。
太空环境预报：及早了解宇宙是否会下雨或晴天。
作者：李志涛（中国科学院国家空间科学中心副研究员）
在日常生活中，我们已经**惯了出门前查看天气预报。 —— 空间环境预测对于保障航天员工作和载人空间站安全极为重要。
中国科学院空间环境预报中心负责空间环境预报工作，不仅为发射任务提供空间环境保障服务，还启动全天候空间环境保障模式，持续保�**踩� ——我国载人空间站在轨运行。
影响载人空间站发射和运行安全的在轨空间环境主要包括大气环境、高能辐射环境和流星环境。这些环境变化主要受太阳和地磁活动的控制。太阳活动是近地空间环境的扰动源，大规模太阳爆发直接影响近地空间环境，如太阳质子事件的发生引起高能辐射环境的变化。当磁暴发生时，上层大气的密度迅速增加，增加了低轨道航天器的阻力，从而改变了航天器的正常轨迹，增加了确定航天器轨迹和预测其轨迹的误差。
载人空间站各舱的发射周期（2021-2022年）正处于第25个太阳周期的初起和升起阶段，太阳爆发的强度和频率都比较低。然而，这并不意味着太空环境将是和平的。太阳的冕洞经常会在几个连续的太阳自转周期（27天）内引起地磁扰动，偶尔的日冕物质抛射也会偶尔引起地磁风暴。
最重要的是，载人空间站将运行超过10年，跨越第25个太阳周期，甚至第26个太阳周期。在长期在轨运行过程中，工程任务变得越来越复杂，面临着更加复杂多变的空间环境要素的威胁。
首先，由于空间站是大型航天器，容易受到宇宙粒子辐射、原子氧腐蚀、碎片碰撞等影响。此外，长时间在轨道上运行会产生空间累积效应。环境影响非常明显。其次，空间站需要高压电源系统才能正常运行，而太空中的等离子体环境会造成电弧和漏电流等显着影响。第三，空间站始终运行在低轨道区域，大气和碎片环境恶劣，轨道衰减和机械碰撞影响较大。对于宇航员来说，需要永久居住在空间站并进行太空行走、交会对接等太空活动，这大大增加了暴露于宇宙辐射的可能性。空间站长期运行任务是一项重要的空间任务，包括核心舱、货运飞船、载人飞船、实验舱1、实验舱2、光学舱等的频繁发射和回收。为了确保这些任务在太空中的安全，我们需要在太空环境中创建更多的安全窗口。
预测中心在天河核心舱发射前一年进入保障状态，为相关部门提供空间站任务期间的空间环境预测和影响评估分析。这份长达100多页的分析报告，全面分析了任务期间空间站的整体空间环境状况及其对任务的潜在影响，为后续预测性任务的制定和实施奠定了基础。
2020年6月起，预报中心对现有空间环境预报支撑系统进行全面改造和更新，重点增加空间站轨迹预报支撑产品和航天员辐射安全预警评估产品，计划于2021年启动。整个系统的建设和改造工作已于今年完成。
天河堆核模块发射前三个月，预测中心不断向相关工程部门提供空间环境预测报告，对发射窗口期的空间环境状况进行精准分析和预测，并提供了可能发生的情况分析。影响。天河核心舱的环境由于舱体的影响，有准确的短期预测结论：太阳无强烈爆炸活动，地磁场无强烈扰动，发射时的空间环境预计窗口如下。安全。自4月29日天河核舱进入轨道以来，预报中心开始承担在轨空间站的空间环境保护任务。空间环境预报员每天24小时驻守，不断监测空间环境的变化，对太阳辐射、太阳质子现象、磁暴、大气密度等空间环境要素的影响进行监测、预测、预警和分析。正在做环境变化可能对载人空间站造成威胁，对于空间站系统和宇航员及时规避未知空间环境的危险，确保载人空间站安全稳定运行具有重要帮助。空间站。
未来十年甚至更长时间，预报中心将继续努力，为载人空间站安全运行、宇航员撤离、交会对接、空间科学实验等提供及时所需的空间环境预报信息，我们将提供空间环境预报。每天都有产品。通过载人空间站的运行和宇航员的长期停留，提供全生命周期的空间环境预测和支持服务。
《光明日报》（截至2021 年6 月24 日版本16）
来源：光明网-《光明日报》