天舟一号为啥叫空间实验多面手?
出品:科普中国
制作:中国科普博览 胡桃夹子工作室
监制:中国科学院计算机网络信息中心

  9122358分,天舟一号货运飞船顺利完成了与天宫二号空间实验室的自主快速交会对接试验,本次试验旨在验证货运飞船的快速交会对接能力,进一步发挥任务的综合效益,为我国空间站工程后续研制建设奠定更加坚实的技术基础。 

   

  天舟一号船与天二号实验接(图片来自网络 

  天舟一号是我国首艘货运飞船,于20174201941分在文昌航天发射中心发射。作为我国自主研制的首艘货运飞船,天舟一号的运载能力如何?为啥叫它空间实验多面手?看了这些,你就知道了! 

    

  天舟一号:太空补给排头兵 

  空间站是人类探索太空的最佳平台,如果把空间站的建设过程比喻成一场接力赛的话,俄罗斯完成了第一棒,国际空间站是第二棒,而领跑第三站接力棒的使命则由中国进行。 

  未来宇航员想要在空间站内长期生活,需要储备大量的食物,水,氧气以及备用材料,这就需要很大的货运飞船,一次性把数吨重的活动送上太空。 

  天舟一号起飞质量13吨,物资运输能力6吨,是目前我国体积最大、重量最重的航天器,运载能力十分强大。 

   

  天舟一号运载能力十分强大(图片来自网络) 

  除了运货上天,天舟一号还有一个重要的使命,那就是实现“太空加油”。空间站在太空轨道运行,会因为种种自然因素逐渐降低轨道高度,为了保持原有的高度,就必须消耗燃料推动空间站上升,这就需要货运飞船为空间站进行燃料补充。 

  天舟一号与天舟二号对接后,通过一些特有的接口,将燃料加注到天宫二号中,维持天宫二号的轨道高度。 

   

  天舟一号实现太空加油(图片来自网络) 

  三军未动,粮草先行。天舟一号的成功运转标志着中国空间站有了长期的物资保障。 

    

  天舟一号:空间实验多面手 

  除了要执行给天宫二号补加燃料的任务之外,天舟一号还能独立飞行3个月。在这期间,天舟一号上会进行很多科学实验,实验之一就是观察微重力对细胞增殖分化的影响。 

  包括人类在内,生物进化一致是在地球上实现的。在微重力和宇宙辐射等环境中,人和各种生物会产生不同的反应,研究这些反应,是人类长期进行太空探索活动的基础。 

  在天舟一号上,科学家们研究了微重力对干细胞与生殖细胞增殖分化的影响,以及微重力对骨组织细胞结构功能的影响等等。这些研究成果可用于心脏疾病,肝脏疾病,以及骨质疏松症等疾病的治疗。 

   

  骨质疏松(图片来自网络) 

  另外,天空环境不止会影响生物,不少设备也会受到微重力的影响。如水的蒸发与冷凝是地球上人类生存环境维持的基本保障,这个循环过程每时每刻都受到重力引起的浮力对流的影响。空调、热管等热设备都是利用相变传热原理设计的换热器。 

  空间飞行器(如载人空间站、卫星)中所处的微重力环境,没有自然对流,这将极大影响蒸发与冷凝相变过程,同时,热设备的工作环境也将与我们地球上完全不同。 

   

  地球上水的蒸发与冷凝(图片来自网络) 

  微重力条件使得许多因重力而产生的力项得以削弱,使得冷凝过程的影响因子减少,影响着热量传递的过程。天舟一号上的“空间蒸发与冷凝”实验,有利于我们理解微重力环境下,流体热量传递规律。这对未来研制高效的太空空调,太空热管有很大的帮助。 

   

  中国空间站“两相系统实验柜”(图片来自网络 

  天舟一号自主快速交会对接试验完成后,我国的载人空间站计划又大大向前迈进了一步,不知道将来空间站上的中国航天员收到天舟一号送来的太空快递时,是否会体验到咱们剁手党收快递时的愉快心情呢。 

   

  图片来自中央纪委监察部网站 

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