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【科幻沙龙|回顾】国之重器—中国空间站

【科幻沙龙|回顾】国之重器—中国空间站 蘑菇云创客空间
2021-05-25
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导读:为何我国的重拳要落在航天领域呢?我们为什么要建空间站?为什么要登陆火星?就请上海市天文学会副秘书长施韡来为我们解开其中的秘密

为了“七.一"向党献礼,我们特别准备了一系列的活动,介绍国之重器,从科普的角度向大家介绍我们在世界顶尖的科技领域取得的成果。欢迎大家收看我们的系列节目。



由浦东科学技术协会、上海浦东科幻协会、以及蘑菇云创客空间联合举办的科幻创客沙龙系列,在上周五晚邀请到来自“上海市天文学会副秘书长”的施韡先生,为我们分享了中国空间站和探索火星的主题讨论。


嘉宾简介


施韡

施韡

上海市天文学会副秘书长,上海天文馆(上海科技馆分馆)建设指挥部展示教育主管,《十万个为什么》天文分册编委。同时,他还是喜马拉雅平台的科普大咖“水兄”, 2015年创办微信公众号“天文茶餐厅”,堪称网红科普志愿者。




第四期主题:人类未来的海洋世界


天问一号

天问一号于2020年7月23日在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空,经过多次轨道修正,成功进入预定轨道。

2021年2月到达火星附近,实施火星捕获,和美国相比,我们从来没有获得过火星的全球地图,天问一号是我国第一次深空探测,在科学目标上一步完成,从空间到大气到表面全部覆盖,达到国际领先水准。



2021年5月15日实施降轨,着陆巡视器与环绕器分离,软着陆火星乌托邦平原,开展巡视探测等工作,对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等科学探测,实现中国在深空探测领域的技术跨越。

5月19日,祝融号火星车传回火星表面图像。



天问一号是全球最大最重的星系探测器之一,运载能力和搭载的载荷,决定了科学任务有多少,携带了多少燃料、探测器的寿命,直接影响能产生多少科学成果。


轨道器携带祝融飞到火星,进入火星轨道后调整轨道,环绕拍照,因火星和地球的距离非常遥远,测控信号延迟高达10分钟以上,在经过一系列的精准测算后提前给巡视器注入数据,一次性完成了减速,降落减速,祝融着陆等一些列高难度操作,我国航天的能力在此次实战中也得到了很大的提升。



巡视器6个载荷的部件和用途

次表层雷达:用于边巡视边扫描

两个相机:多光谱相机和壁障雷达,1.8m的高度,可以拍摄三维的照片,地形(导航)相机,观测火星地貌,可以看到次表层雷达和火星表面,和矿物质的分成识别

气象观测仪:气压,温度,采集火星风声



祝融号的着陆的地点为火星的乌托邦平原(北纬46.7度、东经117.5度),在远古的火星,此处很有可能是海洋覆盖的区域,祝融号此次的任务是调查火星表面的土壤特征和水冰的分布。

乌托邦平原地势非常低且大,最深的地方3-4千米,这块地方是火星之前的撞击结构,曾经有过一次剧烈的撞击,祝融号着陆在撞击的边缘,是海洋和大陆相交的地方,目前除了祝融号,没有航天器在这个地方着陆,这是个中纬度地区,现在是火星的春季,预计天问一号寿命为90天,这段时间有充足的阳光,和更多的工作时长,所以选择了此处为着陆点。

此次祝融号需要完成五大科学目标:

1、绘制火星形态和地址结构图

2、调查火星表面的土壤特征和水冰分布

3、分析火星表面的物质组成

4、测量电离层和火星地表气候及环境

5、探测火星的物理场

 



中国空间站

2021年4月29日11时,长征五号B遥二运载火箭搭载空间站天和核心舱,在海南文昌航天发射场发射升空。




天和核心舱全长16.6米,直径4.2米,以搭积木的方式进行拼接,空间站核心舱分3段,节点舱、小柱段和大柱段,小柱段是未来航天员的生活区,有三个睡眠区;大柱段是未来航天员在轨工作和实验区域。



我国空间站将先后发射天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱,我国空间站核心舱是第一次在空间站上面配备电推发动机,是我国首创,控制精细,高比冲使推力强,省燃料,利用电推每年仅需要补充400kg工质,而使用传统化学火箭需要补充的燃料高达2吨,每年可以节约10亿元人民币,四台电推发动机用于轨道的维持,节省天舟货运飞船的工作量,一年发2艘可以维持空间站的日常补给。


核心舱神器——柔性太阳翼,和传统的太阳能帆板不同,柔性太阳翼可以卷起来,展开后比盒子大,展开约30米,高效能锂离子电池给空间站提供强大的电源系统。


整个空间站建设中必不可少的,是机械臂,国际空间站用的机械臂是加拿大提供建设的,我国的机械臂长度10米,多个关节,7个自由度,是我国自主研发,头尾叫末端执行器,腕部有2个自由部,对称结构,机械臂不分头尾,两边互为头尾。实验舱有两条机械臂,可以覆盖整个空间站。

作用:带有手眼相机,进行状态的巡视,第二可以做相应的检查,窗外的巡视看周围,窗外的检查主要看舱体,第三可以辅助航天员出仓,捕获,对飞船的捕获,可以直接和对接口对上,交汇,接近空中抓捕再进行对接,国际空间站和龙飞船也可以做这样的对接。

 


当我们抬头看天空时,
我们的空间站就在那里,
火星就在那里
人类终究要奔向星辰大海。

本期嘉宾带领我们未来人类探索火星和我国空间站的基本情况,令在座的观众对未来充满想象和期待。在活动的最后,施韡老师不止一次的向我们上海浦东新区科幻协会、浦东科学技术协会以及蘑菇云创客空间等活动参与方表达感谢。



蘑菇云创客空间致力于提供一个创新开放的交流平台,如果你热爱创造,喜欢创新,那就来蘑菇云实现自己的奇思妙想!

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蘑菇云是一个位于张江高科技园区的开放式创客空间,无论你是骇客,硬件高手,艺术家,设计师,DIY爱好者,在这里都能找到属于自己的一片天地。
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