从今年4月29日天和核心舱发射升空,到今天空间站关键技术验证阶段的收官之战正在进行,不到八个月的时间,空间站关键技术验证阶段圆满完成了五次发射,三次航天员太空出舱、一次载人返回等任务,中国空间站的故事仍在继续。
在中国空间站运行的约400公里高度轨道上,复杂的空间环境时时影响着空间站和航天员的在轨生活,为应对这些挑战,科技工作者们付出了大量心血,确保空间站完成太空使命。
空间站所处太空环境特点主要体现在大幅度的温差、近真空环境、强辐射和微重力等方面。空间站以约90分钟一圈的速度绕地球飞行,从地影区到日照区最高温差接近300℃,必须进行有效的隔热和冷却防护。并且,随着轨道高度增加,大气越来越稀薄,到了空间站运行的距地面400公里高度,气压已经下降到10-5帕,比地面要小10个数量级。尽管大气非常稀薄,但残余的大气分子依然存在,这其中一个主要成分就是原子氧,它的存在,会对空间站表层材料产生影响。
航天科技集团五院空间站空间环境主管设计师 呼延奇:原子氧对空间站表面材料会产生氧化、腐蚀作用,尤其是咱们空间站在轨可能有10到15年这样一个长期寿命,那么随着时间积累,原子氧对表面材料的腐蚀效应还是非常明显的。
此外,太空中的辐射,比如带电粒子和紫外线,在没有大气层保护的空间环境中变得十分强烈,影响着航天器元器件、材料和航天员。为此,科技工作者们在设计建造空间站的时候,要充分应用到耐辐射材料。
航天科技集团五院空间站空间环境主管设计师 呼延奇 :有一些极高能的粒子可能会穿透整个地球大气层到达地面,但这个量已经非常微弱了,但是在400公里这样一个轨道上,这些粒子的数量应该说比地面上是要高得多。轨道上紫外线辐射量比地面也要高得多,导致材料的老化会比较严重。我们在设计阶段就针对表面材料抗紫外的能力,一个是通过设计,另外(一个是)通过试验去考核它,保证它拥有15年或者20年这样一个寿命期。
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