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中國太空人首次在軌進入實驗艙 揭秘20噸級問天、天和成功「牽手」關鍵技術

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中國太空人首次在軌進入實驗艙 揭秘20噸級問天、天和成功「牽手」關鍵技術
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中國太空人首次在軌進入實驗艙 揭秘20噸級問天、天和成功「牽手」關鍵技術

2022年07月25日 13:37 最後更新:13:42

神舟十四號航天員乘組於7月25日10時03分成功開啟問天實驗艙艙門,順利進入問天實驗艙。這是中國航天員首次在軌進入科學實驗艙。

神舟十四號太空人進入問天實驗艙。

神舟十四號太空人進入問天實驗艙。

後續,將按計劃開展組合體姿態融合控制、小機械臂爬行和大小臂組合測試等在軌工作,並利用問天艙氣閘艙和小機械臂進行航天員出艙活動。

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神舟十四號太空人進入問天實驗艙。

神舟十四號太空人進入問天實驗艙。

問天實驗艙是中國空間站第二個艙段,也是首個科學實驗艙。

問天實驗艙是中國空間站第二個艙段,也是首個科學實驗艙。

問天實驗艙在海南文昌航天發射場發射升空。

問天實驗艙在海南文昌航天發射場發射升空。

兩個20噸級航天器首次在軌實現交會對接。

兩個20噸級航天器首次在軌實現交會對接。

即便是微小抖動,都會增加加大交會對接的難度。

即便是微小抖動,都會增加加大交會對接的難度。

中國空間站還採用了一些特殊的設計,確保對接時空間站以及航天員的安全。

中國空間站還採用了一些特殊的設計,確保對接時空間站以及航天員的安全。

問天實驗艙是中國空間站第二個艙段,也是首個科學實驗艙。

問天實驗艙是中國空間站第二個艙段,也是首個科學實驗艙。

問天實驗艙是中國空間站第二個艙段,也是首個科學實驗艙,由工作艙、氣閘艙和資源艙組成,主要用於支持航天員駐留、出艙活動和開展空間科學實驗,同時可作為天和核心艙的備份,對空間站進行管理。

問天實驗艙在海南文昌航天發射場發射升空。

問天實驗艙在海南文昌航天發射場發射升空。

24下午2時22分,問天實驗艙在海南文昌航天發射場發射升空,準確進入預定軌道,任務取得圓滿成功。

25日3時13分,「問天」終於牽手「天和」。中國空間站的首個實驗艙——問天實驗艙在發射升空約13小時後,與中國空間站天和核心艙完成半自主前向交會對接,並形成「一」字在軌運行構型。

兩個20噸級航天器首次在軌實現交會對接。

兩個20噸級航天器首次在軌實現交會對接。

這是我國兩個20噸級航天器首次在軌實現交會對接,也是空間站有航天員在軌駐留期間首次進行空間交會對接。

在這場「重量級」的交會對接任務中,問天實驗艙、天和核心艙以約每秒7.9公里的狀態高速運動,這就要求必須精準地控制它們的位置、速度、姿態才能保證可靠的對接,稍有偏差航天器就會發生碰撞。

即便是微小抖動,都會增加加大交會對接的難度。

即便是微小抖動,都會增加加大交會對接的難度。

航天科技集團五院問天實驗艙GNC分系統副主任設計師宋曉光在接受內地媒體採訪時介紹,此次對接任務有其獨特的難點,首先就在於對接時作為追蹤器的問天實驗艙,其尺寸和質量之大均創造了我國現有航天器之最。在交會對接任務時尤其要注意避讓太陽翼以及機械臂等大型部件。確保發動機在工作時產生的射流不能噴到這些大型的部件之上。而其採用的柔性太陽翼具有容易振動的特點,而即便是微小抖動,都會對航天器的控制精度和穩定性產生不利影響,從而加大交會對接的難度。

為此,問天實驗艙的研發團隊在設計環節就合理的佈置發動機的位置,避免發動機產生真空羽流干擾。此外還在全世界首創了「二次展開」的關鍵技術,即在發射後先將太陽翼展開約五分之一的長度,待對接完成後再完全展開到位,從而提高交會對接的可控性。

問天實驗艙上配備的這對雙自由度柔性太陽翼也刷新了我國航天器在軌使用太陽翼的長度紀錄。這種柔性太陽翼單個翼面展開面積約110平方米,差不多相當於一套三室一廳房子的面積。而一對太陽翼全部展開後翼展超過55米,比半個足球場還要長。

此前,我國的航天器多使用的簡單易控的半剛性太陽翼,為何在建造空間站的過程中要採用這種更難操控的柔性太陽翼?

航天科技集團五院問天實驗艙電總體主任設計師梁曉鋒介紹,問天實驗艙作為實驗平台,其需要為實驗載荷提供充足的電能,有更多的電才能開展更多在軌的實驗,更大的太陽翼則能滿足這一需求。在火箭整流罩尺寸,以及艙體各方面設計等約束條件下,與半剛性太陽翼收攏尺寸相當的柔性太陽翼,展開後就能獲取更大的面積,從而產生更多的電能。

問天實驗艙上兩個碩大的柔性太陽翼一起工作,每天平均發電量超過430度,在地面上,這個日發電量足夠一個北京市的普通家庭用上一個半月。

中國空間站還採用了一些特殊的設計,確保對接時空間站以及航天員的安全。

中國空間站還採用了一些特殊的設計,確保對接時空間站以及航天員的安全。

此次對接任務也是中國空間站首次在有航天員的狀態下迎接航天器來訪,為確保對接時空間站以及航天員的安全,中國空間站還採用了一些特殊的設計來提高對接的安全性。

宋曉光介紹,中國空間站上採用了一項名為「安全橢球」的設計。這種設計以空間站為中心設置一個橢圓範圍,作為追蹤器的問天實驗艙只能通過一條「對接走廊」接近空間站核心艙,實驗艙一旦偏離這條對接路徑,靠近橢圓範圍,就會主動的往後撤,和核心艙保持一個安全的距離,在確保沒有風險之後再次進行對接,「這也是對接時確保安全的底線設計。」

作為中國空間站的首個實驗艙,在試驗載荷功能上,問天實驗艙裝載了生命生態實驗櫃、生物技術實驗櫃、科學手套箱與低溫存儲櫃、變重力科學實驗櫃等8個實驗機櫃以及22個艙外載荷適配器,就像是把一個大型科學實驗室搬到了太空。

中科院空間應用中心研究員,載人航天工程空間應用系統副總師呂從民介紹稱,空間應用系統問天實驗艙任務將以生命科學和生物技術研究為主。在空間生命科學與生物技術、微重力流體物理、空間材料科學、空間應用新技術試驗等四個領域規劃部署了十餘個研究主題,目前已立項四十餘項科學項目,空間站建成後將持續論證、滾動實施相關科學項目。

「問天」同時兼具實驗平台功能和生活功能,擁有獨立的生命保障,供電,以及實驗等系統,其整體功能甚至相當於一個獨立的「小型空間站」。功能如此強大的「問天」其所集聚的技術,是否也為未來中國空間站加裝新的艙段,進一步拓展規模和功能提供可能性呢?

梁曉鋒表示,問天實驗艙作為我國目前體積以及噸位最大的主動飛行器,其功能可謂是一應俱全。問天實驗艙與天和核心艙互為備份,關鍵平台功能一致,可以完全覆蓋空間站組合體工作要求。在對接完成以後,問天實驗艙將具備空間站組合體統一管理和控制能力,同時還將具備與核心艙進行交會對接、轉位和停泊的能力,從技術角度講這確實是為後續空間站擴展艙段做了很多技術鋪墊,「可以說我們為空間站擴展艙段做了一些關鍵技術的儲備,但後續是否會加艙,這需要遵循空間站的統一規劃。」




毛拍手

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南京玄奘寺供奉侵華日軍戰犯事件發生後,引起軒然大波。南京當局昨(7月24日)晚發通報,表示已查明最初供奉戰犯的女子「吳啊萍」身分,吳涉尋釁滋事罪被刑拘,案件正在進一步審理中。

涉案女子吳啊萍。視頻截圖

涉案女子吳啊萍。視頻截圖

吳啊萍聲稱,因為了解這4名戰犯的暴行後,不斷失眠發惡夢,感覺他們的鬼魂纏繞自己,因此希望透過供奉他們「解冤釋結」。她表示:「特別想跟所有人懺悔,不知道做什麼才能彌補,我也願意接受任何法律制裁」。

「吳啊萍」供奉日軍戰犯收據。視頻截圖

「吳啊萍」供奉日軍戰犯收據。視頻截圖

南京當局在通報中表示,涉案女子吳啊萍1990年9月生,大學學歷,過去曾於醫院任職護理,2019年9月辭職,前往去五台山寺廟做居士。戰犯牌位吳啊萍早在2017年12月起供奉,她當時在登記表上填寫「松井石根、谷壽夫、野田毅、田中軍吉、向井敏明、華群(即美國傳教士魏特琳)」6人名字。當值僧人靈松(1979年9月生,初中輟學)詢問被供奉者是其親屬還是朋友,吳啊萍謊稱是其朋友。

牌位擺放在最高的第15排,距地面約3米。視頻截圖

牌位擺放在最高的第15排,距地面約3米。視頻截圖

寺廟按照每個牌位每年100元標準、供奉5年共收費3000元,靈松開具了收據,注明供奉時間「2018—2022」,隨後在黃色牌位紙(9×4釐米)上寫下標注「友」字的6人名字和「吳啊萍」落款,塑封後擺放於地藏殿的「往生蓮位」區第15排7—12號位,距地面高度約3米。2018年底,玄奘寺對地藏殿進行修繕,陸續將牌位全部撤下。2021年12月地藏殿修繕完畢後,牌位被擺回原處。

遊客拍下侵華日軍戰犯牌位照片,事件才被曝光。

遊客拍下侵華日軍戰犯牌位照片,事件才被曝光。

2022年2月26日,一名女信眾到玄奘寺地藏殿尋找自己供奉的牌位,僧人慶玄、祿玄與幾名遊客一起幫助尋找,其間發現了侵華日軍戰犯牌位,一遊客拍下照片。慶玄隨即撤下5名侵華日軍戰犯牌位,當晚將此事告知住持傳真,傳真要求嚴禁外傳,此後一直未向主管部門報告。7月21日,拍照遊客將照片發佈到社交平台,被大量轉發,引起社會高度關注。

傳真得知事件後要求嚴禁外傳,此後一直未向主管部門報告。視頻截圖

傳真得知事件後要求嚴禁外傳,此後一直未向主管部門報告。視頻截圖

事件曝光後,公安機關調查,確定吳啊萍供奉侵華日軍戰犯牌位屬個人行為。據吳啊萍供述,她知道5名戰犯罪行後,遂產生心理陰影,長期被噩夢纏繞;在接觸佛教後,產生了通過供奉5名侵華日軍戰犯 「解冤釋結」、 「脫離苦難」的錯誤想法。至於供奉美國傳教士魏特琳的原因,她說魏特琳在南京大屠殺期間曾主動保護中國女性,因受戰爭刺激回國後自殺,想通過供奉幫其解脫。

玄奘寺。

玄奘寺。

當局強調,吳啊萍出於自己對因果釋結的錯誤認知和自私自利的動機,在明知5名被供奉者為侵華日軍戰犯的情況下,仍出資在宗教活動場所為其設置牌位,嚴重違背了佛教揚善懲惡的教義教規,嚴重破壞公共秩序,嚴重傷害民族感情,造成惡劣社會影響,涉嫌犯尋釁滋事罪,已被公安機關刑事拘留,案件正在進一步審理中。

南京當局提到事後已免除住持多項職務,並處分多名官員。當局直言在宗教活動場所發生供奉侵華日軍戰犯牌位事件,嚴重衝擊社會道德底線,嚴重傷害民族感情,令人震驚和憤慨。當局將深刻警醒反思,深刻汲取教訓,舉一反三、全面整改,堅決防止類似問題發生。「南京見證了中華民族從沉淪中奮起的苦難與輝煌,對挑釁歷史定論、挑戰民族大義的行為,我們堅決依法嚴懲,以實際行動守護歷史記憶,捍衛民族尊嚴,維護和平正義。」

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