三十年河东三十年河西,中国空间站快成了,NASA 肠子都悔青了

PigSay 2022-07-26 阅读:38

今天有条令人振奋的新闻:问天实验舱跟天和核心舱成功对接上了。

相信大家跟世超一样,看到咱们国家的新成绩会很激动,但不知道大家有没有好奇过。

这问天实验舱是干嘛的?对于咱们来说又有啥意义?

对于问天跟天和,或许有人感觉陌生,但「 中国空间站 」这个词应该都挺熟悉吧?

天和核心舱、问天实验舱是中国空间站的重要构成组件,如今这两成功对接,后续再接上梦天实验舱,中国空间站差不多就成了。

要世超来说,这事多少有点 “ 三十年河东三十年河西 ” 的爽感。

原本太空中只有国际空间站,主要话事人是美国,其他国家看脸色蹭着开展太空科研,2011 年美国通过沃尔夫条款将中国排除在国际空间站项目之外。

现在咱航空航天技术飞速发展,马上要有自己的空间站了,相当扬眉吐气。

原本 NASA 的局长还说要把沃尔夫条款永久化,颇有点对中国搞太空封锁的意思,今年却变成了 “ 都怪中国不主动找我们合作 ”~

扯远了 ~

现在,让咱再来认识一下,咱们的空间站。

按照原有规划,咱们要通过发射天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱,以及 4 艘神舟载人飞船和 4 艘天舟货运飞船,2022 年前后完成空间站在轨建造。

最终 “ 三船三舱 ” 完整形态▼

天和核心舱是空间站最重要的组件,相当于中枢,操控、管理整个空间站。

参数咱就不列了,结构分为大柱段、小柱段、资源舱、节点舱和后端通道。

大柱段是工作区,工作和实验在这完成,小柱段是生活区,睡眠、卫生都在这解决。

另外,天和核心舱设置了 3 个对接口和 2 个停泊口,对接口用来跟连接实验舱,停泊口用来 “ 收快递 ” ,接受飞船们送上来的物资。

那两个实验舱是干啥的呢?

问天实验舱的两个主要用途:给核心舱做备份和太空生命科学的研究。

首先,它具有核心舱的部分关键功能,在需要时,它能一定程度接管、操作空间站。

同时,内部部署了生命生态、生物技术和变重力科学等实验柜。

这些实验柜都是模块化设计,每个都相当于一个小型太空实验室,一个实验柜可以滚动支持几百项科学实验。

变重力科学实验柜▼

这些实验有啥意义呢?

以问天带上天的水稻 “ 小薇 ” 为例哈,它大概是 20-30 公分的高度,很小。

通过舱内生物培养相关实验柜,咱们能在太空环境下对 “ 小薇 ” 的一生进行研究。观察它如何从种子发育成幼苗、植株,最后开花结籽,完成整个生命周期。

为啥一定要在太空做这些研究?因为太空有微重力,还有辐射等,总之,有地球所不具备且很难模拟的环境。

如果我们能把握植物在太空的生长规律,那么未来无论是去月球,还是去火星,咱们都可以种地吃饱 ~

在此之前,太空中的农活咱们就要辛苦航天员先做做了。

未来,很快梦天实验舱也会上去,梦天实验舱包括工作舱、货物气闸舱、载荷舱、资源舱四部分。

它主要负责微重力科学研究,配置了流体物理、材料科学、燃烧科学、基础物理以及航天技术试验等多学科方向的实验柜。

举个栗子,混凝土。

假如以后人类要去外太空,那是不是要建房子?怎么建呢?肯定不是从地球上运输,毕竟往火星上运一块砖费用超过 100 万英镑。。。

一个比较靠谱的想法就是在外太空合成混凝土之类的建筑材料,但混凝土这玩意听起来简单,微观结构很复杂。

在微重力环境下,混凝土是否能够硬化?微观结构跟在地球上有啥区别?

类似这样的问题,都是我们需要去解答的。

此外,梦天实验舱还将建立世界上第一套由氢钟、铷钟、光钟组成的空间冷原子钟组,构成在太空中频率稳定度和准确度最高的时间频率系统。

官方的说法是,这能帮助开展对引力红移、精细结构常数测量等前沿科学研究。

听起来很远?

但「 精准的时间 」本身,在咱们生活中其实运用很广。

比如在卫星定位里,每一颗卫星都在不断发射包含位置和时间的无线电信号,而且能精确到一米以内和十亿分之一秒。

一旦有误差,即使误差只有 0.1 秒,再乘以光速,卫星定位就会差之千里。

我国的北斗卫星就用了铷原子钟和氢原子钟,美国的 GPS 也用了星载原子钟。

星载氢原子钟结构图▼

除了航天系统之外,电网、金融、通讯、交通、气象等领域都需要高精度的授时。

像我们用的交流电中的电流方向就是随时间变化的。当不同的电网设备进行并网时,如果时间不一致,你的波峰波谷就不一致,轻则带来多余的能量损耗,重则就会直接短路,造成大规模停电和电网瘫痪。

咱们可以期待一下。

中国空间站在太空建成的那一天,不仅仅代表我们国家的太空实力有了新的飞跃。

未来这些太空科研项目会助力各种前沿科学问题突破,让人类的科技生活迈上新的台阶。