主题:【原创】天宫遨游 -- 心有戚戚
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家园 【原创】天舟挪移

2021年9月20日15时10分,搭载天舟三号货运飞船的长征七号遥四运载火箭,从文昌航天发射场成功发射。此次,天舟三号携带神舟十三号乘组3人180天正常驻留所需生活物资和10天量的应急储备物资,以及空间站平台物资、部分试验载荷和推进剂等。除此之外,有一套舱外航天服及出舱消耗品,使得天宫上的舱外航天服达到三套:一般情况下两人出舱,一套备用。

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天舟三号还带了一个小牛毛绒玩具,应该是神舟十三号航天员乘组中王亚平的。天宫将首次迎来女性航天员,并支持180天的长期飞行任务。虽然“男女搭配,干活不累”,但是身心挑战仍然巨大。

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此次长七遥四任务首次取消了海基测量船保障,Ka频段高码率天基测控系统首次成为唯一实现数据获取的手段。7个小时后,即22时08分,天舟三号采用自主快速交会模式成功与天宫空间站对接,形成天和核心舱,天舟二号和天舟三号的三舱组合体。

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从天舟三号的轨迹来看,都是从下方接近。这样,可避免地球对光敏传感器的干扰。同理,球形接口舱径向只有下部一个对接口,上部为太空行走出舱口。天舟二号原来对接于天和核心舱后向端口,而神舟十二号接驳在前向对接口。在神舟十二号返回地球后,天舟二号挪到了前向对接口。所以天舟三号对接到了后向端口(大柱段末端)。

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天舟二号挪到了前向对接口,有多重目的:

1. 调峰电站。在天舟三号和神舟十三号到来后,天舟二号并不会马上离开(实验舱发射前天宫的最大构型),而会一直呆到下一次天舟四号发射之前再撤离。之前,它将担负天宫部分电源载荷。其太阳能帆板和电池,能够为天宫用电起到“调峰”的作用,缓和核心舱上的电路负载,延长电池寿命。

2. 专用垃圾桶。天舟三号上东西很多,不可能一下子都搬到核心舱里。垃圾只能往天舟二号里扔。这样物品消耗流动的方向就是从后向前,不会冲突。

3. 为神舟十三号径向对接配平。和轴向对接不同,径向对接的冲击会对空间站的姿态有影响。前一阵子,俄罗斯向国际空间站发射的“科学”号多功能实验舱在与国际空间站对接约3小时后,发动机突然自行启动,导致空间站偏离正常飞行位置45度。为确保空间站稳定,由同在空间站的俄罗斯“进步”号货运飞船启动发动机,通过“拔河”将空间站扳回到正常姿态。神舟飞船径向对接后,控制权就会交到天和核心舱,发动机不会自行启动。但是由于对接的冲击,天宫前部也会产生径向的位移,必须由天舟二号上的姿态发动机纠正。

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由于上述原因,每艘天舟都会在半年任务前后阶段担负不同的角色,从“快递小哥”变成“压舱老弟”。而转变的标志就是从后向端口挪到了前向对接口。由此看来,除了神舟十二号,后续载人飞船都是优先接驳径向对接口,留出前向接口给天舟货船移位,两个大的实验舱临时接驳,和应急神舟救生船停靠(比如此次神舟十二号的应急救生船就是神舟十三号,两者同时进场,以此类推)。除了上述3个普遍的作用,天舟二号的天宫大挪移还有两个特殊的原因。

4. 模拟机械臂对实验舱的位移。将来两个实验舱发射后,由于每个有二十多吨(和核心舱相当),冲击力太大,只能进行轴向对接。然后再由机械臂将实验舱从前向对接口移到横向永久停泊口。此次,天舟二号在和天宫再次分离后,将试验用机械臂移到停泊口位置,为将来实验舱横移趟路。

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所以和其它天舟不同,天舟二号上设有机械臂对接适配器,就是下图方框中的装置。

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5. 试验前向对接口燃料加注功能。天和核心舱的前后向对接口都有火箭燃料接口和管道。一般情况下,天舟货船主要是由后向对接口对核心舱进行燃料补加。如果在下一艘天舟发射时仍有剩余燃料,则会用前向对接口优先加完。

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在以后天宫二期完成后双核心舱的构型中,天舟货船还可以通过天和一号对天和二号进行燃料补加。

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天舟二号身兼数职,实乃劳模!

通宝推:陈王奋起,常挨揍,牧云郎,白玉老虎,曾自洲,铁手,审度,红十月,桥上,大眼,
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