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中國空間站擡升10公裏,為何一言不合就搬家?其中大有玄機

2024-10-25科學

本文陳述內容皆有可靠信源,已贅述該篇文章結尾

「10公裏,也就兩萬步的事兒,不過有必要嗎?」

看到中國空間站又要擡升軌域,不少網友的第一反應是:好好地,為什麽要換地方。

其實,這裏面大有門道。

01

神舟十九號的發射

幾天前,就有訊息說神州19號要飛天, 為了迎接它的到來,中國空間站也開始了一系列準備工作,其中最引人註目的就是軌域擡升。

根據中國載人航天工程辦公室釋出的軌域預報數據,中國空間站計劃將軌域高度擡升約10公裏,為神舟十九號與空間站的交會對接創造最佳條件。

你可能會問:不就是對接嗎?至於這麽麻煩嗎?

還真至於!要知道,兩個高速飛行的航天器要在太空完成精準對接,難度堪比「百步穿楊」,稍有差池就可能導致任務失敗,甚至造成不可挽回的損失。

為了確保萬無一失,中國航天人可謂是煞費苦心。 從神舟十三號開始,中國空間站就開始采用徑向交會對接技術, 飛船需要從下方追趕並對接核心艙,對軌域精度提出了更高的要求。

此外對接過程還要考慮各種突發情況,雖然現在的自動控制技術已經非常先進,但為了安全起見,人工操作仍然是不可或缺的保障措施。

畢竟在瞬息萬變的太空環境中,人腦的應變能力和判斷力是任何機器都無法替代的。

所以這次空間站軌域擡升,不僅是為了給神舟十九號騰出「停車位」,更是為了給航天員的生命安全加上一道「雙保險」。

02

空間站軌域擡升的意義

空間站的軌域高度可不是隨便定的,它直接關系到航天員的生命安全、科學實驗的成敗以及空間站的長期執行。

如果軌域高度過高,空間站就會進入地球輻射帶,那裏充斥著高能粒子,對人體健康構成嚴重威脅。

就像在核輻射區域活動一樣,即使穿戴防護服,時間久了也會對身體造成不可逆的損傷,更別說在太空這種極端環境下了。

而如果軌域高度過低,空間站又會受到大氣阻力的影響, 導致軌域逐漸下降,最終墜入大氣層燒毀。

就像一顆流星,雖然絢麗一時,但最終的命運卻是化為灰燼。

因此中國空間站選擇的400公裏左右的軌域高度,實際上是一個「黃金地段」, 既能最大限度地避開輻射威脅,又能保證空間站的長期穩定執行。

在微重力環境下進行科學實驗,是空間站的主要任務之一。

而軌域高度的變化會影響微重力環境的穩定性,從而影響實驗結果的準確性。

在做化學實驗時,天平稍微有點偏差,就可能導致實驗失敗,甚至引發安全事故,這個也同樣如此。

為了保證科學實驗的順利進行,空間站的軌域高度必須保持在一個相對穩定的範圍內。

而且空間站就像一個太空「驛站」,需要定期與貨運飛船、載人飛船進行對接,運送物資、輪換人員。

對接的成功與否,與軌域高度的匹配程度密切相關。

總而言之,空間站軌域擡升看似簡單,實則關系重大,是保障航天員安全、維持科研實驗條件、確保空間站長期執行的必要舉措。

03

空間站軌域擡升的復雜過程

看到這裏,你或許還會認為,軌域擡升嘛,不就是點火加速,往上飛就完事兒了?

如果真這麽簡單,那可就小瞧了中國航天人的智慧和實力了!

實際上,空間站軌域的擡升極為復雜,它要求地面控制中心與航天員緊密協作。 需精確計算和預測各類因素,稍有差池,便可能致使任務失敗,引發嚴重後果。

首先燃料消耗是軌域擡升過程中需要重點考慮的因素。

要知道每一次發射任務都成本高昂,每一克燃料都彌足珍貴。

為了節省燃料,中國航天人可謂是絞盡腦汁,透過最佳化軌域設計、改進推進系統等手段,最大限度地減少燃料消耗。

像是開車跑長途老司機總是能夠規劃好路線,選擇合適的車速,盡量避免急剎車和急加速,從而節省油耗。

別看太空看起來空蕩蕩的, 各種衛星、空間站、太空垃圾都在以極高的速度繞地球飛行,就像一個繁忙的「太空高速公路」。

為了避免「交通事故」,中國航天人需要對空間站的軌域進行精確計算,並即時監測其他航天器的執行軌跡,確保軌域調整過程中不會發生碰撞。

這就好比在城市道路上行駛,司機需要遵守交通規則,註意觀察周圍路況,才能安全出行。

此外地球上的天氣狀況也會影響軌域調整,雖然太空本身沒有風雨雷電,但地面上的天氣狀況會影響到地面測控站與空間站的通訊質素,以及火箭發射視窗的選擇。

軌域擡升完成後,還需要對空間站的各項器材進行全面的檢查和測試,確保其工作正常。

畢竟空間站是一個復雜的系統工程,任何一個環節出現問題,都可能影響到整個任務的成敗。

參考

人民日報網 載人航天與空間科學「雙向奔赴」