¿Qué es el sistema de ingeniería espacial tripulado de China?
Sistema de astronautas
El sistema de astronautas es una parte importante del proyecto espacial tripulado. Tiene mayor especificidad que los otros seis sistemas. La diferencia más importante entre el proyecto de nave espacial tripulada y otros proyectos aeroespaciales es que los humanos participan directamente en el vuelo. El sistema de astronautas es un sistema complejo que combina la medicina y la ingeniería centradas en los astronautas e involucra muchos campos importantes, como las ciencias biológicas aeroespaciales y la ingeniería médica aeroespacial. La misión del sistema de astronautas es formular planes, contenidos y estándares de selección de astronautas, seleccionar y capacitar a astronautas que puedan realizar misiones tripuladas, implementar supervisión médica efectiva y apoyo médico para los astronautas, trajes espaciales, alimentos, el desarrollo de; También se ha completado el envío de artículos como embarcaciones.
(1) Selección de claves
La nave espacial tripulada es un vehículo espacial tripulado. Debido a la complejidad y dureza de las condiciones ambientales únicas durante el lanzamiento, operación y regreso de la nave espacial, así como a la complejidad técnica de la propia nave espacial y la posibilidad y peligro de falla, se determina que los pilotos de la nave espacial - Los astronautas no son competentes para la gente corriente.
Los astronautas primero deben poder adaptarse a las duras condiciones del vuelo de los cohetes y de la vida espacial antes de poder completar diversas misiones espaciales. Por lo tanto, la selección y el entrenamiento de los astronautas es extremadamente estricto, incluso duro y exigente. Los astronautas se seleccionan entre pilotos de combate con características laborales similares. Tienen buenas cualidades físicas y mentales, están bien entrenados, tienen una experiencia de vuelo considerable y están dispuestos a dedicarse a la industria aeroespacial.
La selección de astronautas es sumamente importante en la industria aeroespacial de varios países. Este es un proceso complejo y es posible que los seleccionados para el entrenamiento no necesariamente se conviertan en astronautas reales. Por tanto, el personal seleccionado sólo puede denominarse astronautas de reserva o astronautas experimentales. Para convertirte en astronauta de reserva o astronauta experimental debes superar los siguientes niveles:
El primero son los requisitos de calidad física y mental, exámenes clínicos y de hospitalización, exámenes fisiológicos y psicológicos. Los astronautas deben tener un cuerpo sano, una mente aguda y un carácter fuerte.
Dados los requisitos especiales de la supervivencia en el espacio, los candidatos a astronautas deben someterse a exámenes médicos detallados. Primero, estudie todos los registros médicos, luego analice sangre, orina y heces, luego verifique el electrocardiograma, el electrotoracograma y estudie las radiografías del tórax, el intestino grueso, los senos nasales, la columna, la región lumbosacra, el estómago, el esófago y los dientes. Además, también son fundamentales una serie de exámenes como oftalmología, función vestibular, sistema cardiovascular y capacidad vital. Entre las condiciones físicas mencionadas anteriormente, el sistema cardiovascular y el sistema nervioso central son los más importantes.
Debido a la particularidad de las actividades espaciales, los astronautas también deben tener excelentes cualidades psicológicas, incluida la psicología de la personalidad, el temperamento de la personalidad, el nivel de coeficiente intelectual, la eficiencia en el trabajo, etc. Evaluar su adaptabilidad, capacidad de respuesta a emergencias y resistencia en circunstancias especiales también es una parte esencial de la selección de astronautas. Los candidatos a astronautas deben someterse a pruebas de resistencia al sobrepeso, resistencia de pie, resistencia a altas y bajas temperaturas, pruebas de resistencia a la carga física máxima, así como pruebas de ruido y vibración, y pruebas completas de aislamiento y soledad.
En segundo lugar, como astronautas seleccionados, los requisitos en cuanto a experiencia, nivel de conocimientos y estructura de conocimientos también son muy altos. Deberían tener al menos una educación universitaria y poder adaptarse al entorno espacial, y dominar rápidamente el funcionamiento de los vehículos espaciales. Como se desprende de lo anterior, no es fácil seleccionar un astronauta de reserva calificado. "Es fácil conseguir mil soldados, pero es difícil encontrar un general". Estas personas fueron seleccionadas entre innumerables candidatos y fueron los mejores entre la multitud en todos los aspectos.
La selección no es fácil, el entrenamiento lo es aún más. Entre los astronautas de reserva seleccionados, algunas personas son eliminadas constantemente mediante un entrenamiento, observación, pruebas e inspección arduos y rigurosos. Solo aquellos que cumplan plenamente con los requisitos para los astronautas pueden convertirse en astronautas oficiales.
(2) Entrenamiento duro
Aquellos astronautas de reserva recién seleccionados, aunque simplemente se sentían felices, comenzaron una vida de entrenamiento dura, aburrida e incluso dura.
Es difícil para nosotros, la gente corriente, imaginar cuántos sistemas tiene una nave espacial, cuántos dispositivos tiene cada sistema y cuántos botones de funcionamiento tiene cada dispositivo. Sin embargo, los astronautas deben comprenderlos y dominarlos uno por uno. No podemos imaginar cuántos procesos extremadamente complejos y completamente diferentes tendrán lugar desde el despegue del cohete hasta el vuelo espacial y el aterrizaje seguro de la cápsula de regreso a la Tierra. Muchos de ellos están más allá de los sueños de las personas en la Tierra y requieren que los astronautas los realicen. entiéndalos y domínelos; al mismo tiempo, el viaje espacial de un astronauta no es un recorrido turístico para pasajeros comunes y corrientes. Ellos van a trabajar. Para completar operaciones espaciales complejas, deben dominar todos los conocimientos relevantes.
A partir de esto, se puede imaginar que para completar tantas tareas, los astronautas tienen que aprender y dominar cuántos nuevos conocimientos y teorías tienen que aprender y cuántas duras condiciones tienen que soportar en tierra. .
La formación de astronautas se puede dividir en formación general y formación especial:
La formación general incluye el aprendizaje teórico de diversos conocimientos científicos y técnicos, entre ellos astronomía, geología, física atmosférica, mecánica, electrónica, medición y control, mecánica de vuelo, meteorología, teoría de orientación y navegación, teoría de computadoras, tecnología básica de cohetes y biología médica aeroespacial.
También necesita aprender y dominar el diseño general de la nave espacial, incluida la composición de cada sistema de la nave espacial, el principio de funcionamiento del sistema, los posibles modos de falla y las contramedidas durante el proceso de producción e instalación de la nave espacial; observar la estructura de producción y equipamiento de la nave espacial y su instalación.
El entrenamiento general también incluye el entrenamiento físico. Como aptitud física, resistencia y capacidad de supervivencia.
El primero es el entrenamiento físico. Generalmente hay ejercicios matutinos, juegos de pelota, atletismo, montañismo, natación y competencias deportivas que todos conocen. Este tipo de entrenamiento se lleva a cabo bajo la supervisión de personal médico y tiene como objetivo mejorar la condición física y mejorar la tolerancia del cuerpo a diversos factores inesperados. Entre ellos, el montañismo es el más beneficioso. No sólo puede entrenar el físico de los astronautas, sino también proporcionarles condiciones de baja presión de aire y presión parcial de oxígeno, cambios rápidos en la temperatura y humedad del aire y radiación ultravioleta e infrarroja, mejorando así la estabilidad del cuerpo frente a factores especiales.
El segundo es el entrenamiento de vuelo y el entrenamiento de simulación espacial. Hay muchos factores externos que tienen un mayor impacto en los humanos durante los vuelos espaciales, incluido el sobrepeso, la vibración y el ruido durante las etapas de ascenso y descenso de la nave espacial, así como la ingravidez, el vacío, la radiación y los grandes cambios de temperatura durante la etapa de vuelo orbital. . Para que los astronautas se familiaricen con estas condiciones ambientales únicas y se adapten a ellas, se han instalado en Tierra una serie de equipos de simulación, como grandes centrifugadoras, aviones ingrávidos, plataformas vibratorias, simuladores de ruido, cámaras de temperatura variable, cámaras de presión variable, cámaras de radiación. cámaras, etc Los astronautas deben realizar un entrenamiento específico con equipos especiales en entornos como sobregravedad, ingravidez, baja presión, alternancia de temperaturas altas y bajas, vibraciones, ruido, golpes y soledad.
Lo más común en la vida espacial que se debe soportar durante mucho tiempo es la ingravidez. Esta es también la parte más diferente de la vida de los astronautas de la de las personas normales, por lo que deben concentrarse en el entrenamiento. Nos centraremos en el entrenamiento básico y el entrenamiento especial. Al presentar el entrenamiento especial, presentaremos en detalle las condiciones específicas del entrenamiento para bajar de peso.
Además, el entrenamiento de vuelo regular puede mantener las habilidades de vuelo de los astronautas y mejorar aún más su capacidad para emitir juicios y reacciones rápidas en situaciones en las que pueden ocurrir errores.
Además de la formación anterior, también se debe realizar la formación necesaria para salvar vidas. Para entrenar las capacidades de autorrescate de los astronautas después del aterrizaje, se llevan a cabo entrenamientos de aterrizaje forzoso en los trópicos, desiertos y mares. Primero, en forma de conferencias se explica el concepto de supervivencia, las características y elementos de las diversas condiciones ambientales, y luego se realizan ejercicios de demostración de los métodos de supervivencia. Finalmente, cada situación requiere al menos una semana de entrenamiento, que incluye: cómo salir de la cabina, cómo pedir ayuda, contacto por radio, orientación, incluso búsqueda de alimento, montaje de tiendas de campaña y otras tareas para asegurar la supervivencia.
La formación especializada es la formación durante un año antes del lanzamiento de una nave espacial concreta. Antes del entrenamiento especial, los astronautas ya tienen muchos conocimientos sobre las naves espaciales. En este momento, deben recibir capacitación sobre conocimientos operativos básicos, habilidades operativas y procedimientos operativos. También deben recibir capacitación sobre el trabajo en grupo de astronautas y el estilo de vida aeroespacial. A través de este tipo de entrenamiento, los astronautas pueden dominar el plan de vuelo, controlar hábilmente la nave espacial para completar la misión programada y sobrevivir bien en el espacio.
En estos momentos, los astronautas deberían entrenarse en simuladores de naves espaciales especializados. El Centro Espacial Tripulado de Houston en Estados Unidos y el Centro Espacial Gagarin en Rusia cuentan con completos simuladores de entrenamiento. El simulador puede simular completamente el estado de funcionamiento de varios sistemas y equipos de la nave espacial, y simular diversos procesos y fenómenos de lanzamiento, operación, encuentro y acoplamiento, frenado de regreso y regreso a la Tierra, para que los astronautas puedan completar un vuelo con solo como un vuelo real. Un vuelo completo, haciendo todo el trabajo que se debe o se puede hacer.
Además, el simulador también puede simular cientos de fallas basándose en el análisis de fallas de la nave espacial. Este tipo de falla intencional puede entrenar la capacidad de juicio analítico, la capacidad de resolución de problemas y la adaptabilidad de los astronautas. Después de este entrenamiento, los astronautas podrán realizar mejor sus tareas y evitar tener prisa si se produce un mal funcionamiento durante un vuelo espacial real.
Los astronautas tuvieron que someterse a un entrenamiento medioambiental que podrían recibir cuando vuelvan a volar, como la prueba de vacío térmico de la nave. El experimento se llevó a cabo en un contenedor especial que podía evacuarse. Los astronautas ingresan a una nave espacial colocada en un simulador de vacío para realizar experimentos, simulando entornos en condiciones alternas de alto vacío y temperatura.
La situación especial más común y a largo plazo que encuentran los astronautas en el espacio es la ingravidez, por lo que los astronautas deben someterse a un estricto entrenamiento de ingravidez y volver a someterse a un entrenamiento a largo plazo en esta área antes de despegar.
Para simular el estado de ingravidez del espacio en la Tierra, la gente ha pensado en muchas formas. Inicialmente se utilizó el vuelo parabólico del avión para crear un entorno de ingravidez, pero este método sólo podía producir 30 segundos de ingravidez. Más tarde, se utilizaron métodos como la caída de torres y tubos, pero estos métodos sólo podían producir un entorno ingrávido durante unos minutos como máximo. Los astronautas deben permanecer en ingravidez durante largos periodos de tiempo en el espacio. Para entrenar a los astronautas para que se adapten a la ingravidez, es necesario crear un entorno de ingravidez a largo plazo para que los astronautas puedan entrenar en este entorno. Por lo tanto, los estadounidenses desarrollaron un dispositivo de prueba de tanque de flotabilidad neutra a gran escala en el Centro Espacial Marshall.
En pocas palabras, este dispositivo es un gran tanque especialmente preparado para agua, con un diámetro de 23 metros y una profundidad de 12 metros. Se coloca en el agua un objeto de prueba, como un hidroavión, que depende de la flotabilidad del agua para convertirse en un objeto flotante neutral para simular un estado de gravedad cero. Deje que el astronauta entrenado se ponga el traje espacial y, después de pesarlo adecuadamente, quedará ingrávido, de modo que se pueda llevar a cabo un entrenamiento de simulación a largo plazo.
Además de la formación técnica, la formación en simulación espacial también incluye la formación en estilo de vida espacial. La vida en el espacio es completamente diferente a la vida en la Tierra.
Antes de que los astronautas ingresen al espacio, deben vivir en una atmósfera artificial y adoptar un sistema especial de trabajo y descanso durante un período de tiempo. También deben aprender capacitación práctica para la vida, como cómo comer, vestirse y dormir en el espacio.
Después de la selección y eliminación anterior en el entrenamiento, las personas restantes que cumplan plenamente con los requisitos de los astronautas podrán convertirse en verdaderos astronautas. No sólo deben cumplir plenamente los estrictos requisitos en todos los aspectos, sino también tener una dedicación valiente a los enormes peligros de los vuelos espaciales. Se puede decir que todos son guerreros de la exploración espacial. Es precisamente gracias a su valiente dedicación y capacidad de exploración que la humanidad ha logrado avances brillantes en la tecnología espacial tripulada y ha hecho grandes contribuciones a la conquista del universo y la exploración del espacio por parte de la humanidad.
(3) Peligros en el entrenamiento
El entrenamiento de los astronautas no sólo es difícil y exigente, sino que en ocasiones también se enfrentan a peligros extremos e incluso la muerte.
1967 65438+El 27 de octubre, el Apolo 4, que se espera realice el primer vuelo tripulado, realizó pruebas en tierra en el Centro de Vuelo Kennedy en Estados Unidos. Justo antes del lanzamiento, el módulo de comando se incendió repentinamente. En un instante, la nave espacial quedó envuelta en un mar de fuego y toda la cabina se llenó de llamas y humo espeso. Los tres astronautas en la nave espacial sólo tuvieron tiempo de decir: "Ayúdennos".
Debido a que la escotilla no se pudo abrir rápidamente en ese momento, aunque el personal de tierra corrió al rescate, ya era demasiado tarde y los tres astronautas habían sido quemados vivos.
Los tres astronautas son el teniente coronel de la Armada Roger Chaffee, el teniente coronel de la Fuerza Aérea Edward White y el teniente coronel de la Fuerza Aérea Gleeson, quienes participaron en dos actividades espaciales.
Después de la investigación, se constató que el accidente fue causado por un cortocircuito eléctrico, que provocó una chispa eléctrica e incendió la cabina.
Después de la tragedia, la NASA realizó cambios importantes en la estructura de la nave espacial tripulada, instalando una escotilla móvil que se puede abrir rápidamente en 2 o 3 segundos, en lugar de los 90 segundos que tardaba la antigua. se utilizó una escotilla de metal para reemplazar el revestimiento de teflón anterior; se usaron conductos de acero inoxidable para reemplazar los conductos de aluminio anteriores; el punto más importante es que la cabina luego comenzó a llenarse con gas con una composición similar al aire del suelo; Oxígeno puro antes. Estas medidas de reforma han mejorado enormemente la seguridad de los astronautas cuando la nave espacial despega.
El accidente del Apolo 4 retrasó más de un año el primer vuelo espacial tripulado del Apolo de Estados Unidos. No fue hasta 1967 y 10 que el Apolo 7 estadounidense voló oficialmente al espacio.
Para conmemorar a estos tres astronautas que murieron heroicamente en la industria aeroespacial, cuando el módulo lunar Apolo 1971 aterrizó en la luna en agosto, lo primero que hicieron los dos astronautas al pisar la superficie lunar Simplemente esparce las cenizas de Chaffee, White y Gleason en la luna. ¡No cumplieron sus deseos durante su vida! ¡Que se integren a esta tierra de ensueño después de su muerte!
Los astronautas del "Apolo 15" esparcieron cenizas blancas y colocaron una placa de metal en la superficie de la luna, en la que estaban grabados todos los astronautas que habían dedicado su vida a los vuelos espaciales tripulados hasta ese momento, incluidos aquellos del nombre de la antigua Unión Soviética. La humanidad nunca olvidará a estos pioneros que se atrevieron a explorar.
Sólo a través de un entrenamiento tan arduo, en el que los astronautas deben sacrificar sus vidas, podrán convertirse en astronautas plenamente cualificados y estar cualificados para entrar al espacio. Sin embargo, para realmente obtener un pase al espacio y convertirse en un guerrero que realmente conquista el espacio, no es suficiente confiar únicamente en lo anterior, porque incluso convertirse en un astronauta oficial no significa necesariamente que realmente puedan entrar en el universo. Deben superar el último obstáculo: la elección antes de ir al cielo.
(4) Elección final
El ex cosmonauta soviético Gagarin fue la primera persona del mundo en abandonar la tierra y entrar en el espacio. Es realmente un hombre afortunado. Entonces, ¿todo astronauta oficial tiene la suerte de ir al espacio? Por supuesto que no.
Para garantizar la implementación sin problemas de las misiones espaciales tripuladas, al identificar a los astronautas, generalmente es necesario preparar varios grupos de candidatos y al menos dos grupos de respaldo, es decir, astronautas de respaldo. Se dice que Gagarin era sólo un candidato a astronauta en aquel entonces, ¡y su paseo espacial aún fue muy dramático!
Debido a que la nave espacial "Vostok" de la ex Unión Soviética decidió abordar sólo una persona a la vez, había tres candidatos en un grupo, y Gagarin era el tercero y último. Casualmente, es posible que el primer astronauta estuviera nervioso y no descansara bien por la noche. Antes del lanzamiento al día siguiente, durante su último examen físico, encontró presión arterial anormal y ritmo cardíaco deficiente. Fue eliminado y se decidió por un segundo candidato. Aún más coincidentemente, es posible que el segundo astronauta haya estado nervioso todo el tiempo. "Si el primero falla, pronto será mi turno". No pude evitar sentirme un poco más expectante y emocionado. Además, este asunto es relativamente peligroso e inevitablemente me sentiré un poco nervioso e incómodo. Entonces cuando revisé mi cuerpo, no cumplí con las condiciones para volar y fui eliminado. La mentalidad de Gagarin es diferente a la de los dos primeros. Sintió que había dos astronautas frente a él, ambos seleccionados entre muchos entrenadores. Ambos estaban descalificados y era poco probable que fuera su turno. Por lo tanto, su estado de ánimo es tranquilo y relajado, y se siente cómodo comiendo y descansando. Después de una prueba, todo es normal. En ese momento decidió entrar en la cabaña y completar esta misión que hizo época. El nombre de Gagarin quedó grabado en la historia.
De la historia anterior se puede decir que Gagarin es un hombre afortunado en la historia, y también se puede ver en ella la importancia de la calidad psicológica antes de volar. El ajuste de mentalidad antes del vuelo es el último obstáculo que deben superar los astronautas antes de entrar al espacio.
(5) Supervisión médica y seguridad
El sistema de astronautas no solo selecciona y entrena a los astronautas, sino que también implementa una supervisión médica y una seguridad médica efectivas para los astronautas.
El cultivo y entrenamiento de los astronautas cuesta mucho dinero, por eso los astronautas están hechos de oro y su salud y su vida son extremadamente importantes.
Todo el proceso de formación de los astronautas debe realizarse bajo la supervisión de personal médico para garantizar la salud y seguridad de la vida de los astronautas. El personal médico también debe realizar exámenes físicos periódicos a los astronautas y no puede ignorar ni siquiera la más mínima enfermedad de los astronautas.
La salud de los astronautas en el espacio es un gran tema que no se puede ignorar. Las naves espaciales tripuladas están equipadas con equipos de telemetría. Además de transmitir a la Tierra diversos parámetros técnicos de la nave espacial, la tarea más importante de estos dispositivos es transmitir a la Tierra los parámetros fisiológicos de los astronautas, como la presión arterial, la frecuencia cardíaca, la temperatura corporal, el estado respiratorio, etc. en cualquier momento. Al mismo tiempo, se instalan varios sensores en partes típicas del cuerpo de los astronautas para observar y monitorear la salud física de los astronautas, así como los cambios y reacciones de diversas características fisiológicas cuando se trabaja en condiciones espaciales. No se trata sólo de obtener algunos parámetros importantes de la vida humana en el espacio, sino también de considerar la salud y la seguridad de los astronautas. Tan pronto como los astronautas abandonaron la Tierra, el personal médico en tierra se puso nervioso. Prestan mucha atención a cada cambio de los astronautas en todo momento. Una vez que descubran algo inusual sobre un astronauta, se pondrán en contacto inmediatamente con la nave espacial tripulada. Si la situación no es grave, indicarán a los astronautas que la traten ellos mismos. Si la situación es grave, enviarán a los astronautas de regreso inmediatamente.
Se puede decir que los astronautas están bajo el control del personal médico desde el comienzo de la selección hasta el regreso sin problemas a la Tierra. El personal médico es indispensable para lograr tales resultados hoy en día.
(6) Desarrollo y suministro logístico
Todo el proyecto espacial tripulado es como una gran batalla. Como dice el refrán, "antes de que los soldados y los caballos se muevan, primero van la comida y el pasto". Esto ilustra la importancia de la logística.
El departamento de logística es el principal responsable del desarrollo de trajes espaciales, alimentos espaciales y equipos espaciales. Estos son elementos importantes que están directamente relacionados con la vida de los astronautas e incluso con la supervivencia en el espacio. consideró.
Se dedicará un capítulo dedicado a la dieta de los astronautas y las necesidades diarias en el espacio. Las complejidades de la logística espacial quedarán ilustradas aquí con los trajes espaciales que usaron los astronautas del Apolo 11, que fueron los primeros estadounidenses en aterrizar en la luna.
Los trajes espaciales desarrollados especialmente por la NASA para los astronautas que aterrizan en la Luna valen 300.000 dólares cada uno. Consta de vestimenta, mochila con sistema de soporte vital, reserva de oxígeno de emergencia y dispositivo de antena, con un peso total de 93kg. Algunas personas pueden hacerse preguntas después de ver esto: ¿Pueden los astronautas caminar con trajes espaciales tan pesados? Los expertos han pensado muy claramente en estas cosas. La gravedad de la Luna es sólo 1/6 de la gravedad de la Tierra. Todo este conjunto de equipos en la Luna es sólo 15? Con un peso de 5 kilogramos, los astronautas todavía pueden caminar dentro como moscas y esto nunca afectará su trabajo. Este traje espacial está compuesto por 16 capas de materiales, que no sólo pueden mantener el calor, suministrar oxígeno, sino también proteger contra micrometeoritos.
El casco del traje espacial está separado del traje espacial y está conectado a la cabeza y el cuello del traje espacial con un collar de metal cuando está en uso. La carcasa del casco está hecha de un material de policarbonato muy resistente y liviano, que puede prevenir eficazmente impactos relativamente grandes. El casco también está diseñado con dos visores que protegen los ojos del astronauta de los rayos ultravioleta, infrarrojos y pequeñas partículas de meteoritos.
Los guantes a juego con el traje espacial también están hechos especialmente. La capa exterior está hecha de fibra especial y la capa interior está hecha de material aislante térmico para evitar que las manos de los astronautas queden expuestas al calor o frío extremos durante el proceso. trabajo. Las puntas de los dedos de los guantes están hechas de caucho de silicona para aumentar la sensibilidad de los dedos de los astronautas, de modo que los astronautas aún puedan realizar trabajos muy detallados con este guante aparentemente voluminoso.
Las botas a juego con el traje espacial también están muy finamente confeccionadas. A** está hecho de 21 capas de material aislante térmico para garantizar que los astronautas puedan caminar sobre la Tierra bajo cualquier circunstancia.
Aunque el traje espacial es bueno, al fin y al cabo no es muy cómodo. Los astronautas no pueden usarlos todo el tiempo en la nave espacial. Para ello, además de los trajes espaciales que se usan en el espacio, los expertos del departamento de logística también personalizaron un traje de vuelo para que los astronautas lo usen en la sala de estar de la nave espacial tripulada. Este traje de vuelo está hecho de material de teflón. Es muy liviano y tiene buenas propiedades de aislamiento térmico. Es adecuado para que lo usen los astronautas en la cabina. Aunque este traje de vuelo sólo se lleva en la cabina, los científicos no se han olvidado de diseñar un bolsillo especial en el traje, que contiene algunos elementos esenciales para los astronautas en caso de accidentes en el espacio.
De lo anterior se puede ver lo reflexivo que es el Departamento de Investigación de Logística. Precisamente gracias a su trabajo meticuloso y reflexivo, los astronautas pueden vivir una vida sana, segura y cómoda en el espacio. Por eso decimos que el apoyo logístico es una parte integral de los vuelos espaciales tripulados.
Sistema de aplicación de naves espaciales
La misión principal del sistema de aplicación de naves espaciales es utilizar naves espaciales tripuladas para realizar numerosos experimentos espaciales, realizar observaciones de la Tierra y monitorización ambiental en el espacio, y llevar a cabo ciencia de materiales, Aplicaciones y experimentos en ciencias de la vida, astronomía espacial y ciencia de fluidos.
Sistema de nave espacial tripulada
La nave espacial tripulada "Shenzhou" fue desarrollada completamente por China. Actualmente es la nave espacial más grande lanzada por China. Su lanzamiento demuestra plenamente la fuerza aeroespacial de China.
A continuación se presenta el equipo principal del sistema de nave espacial tripulada:
(1) Capa protectora del carenado de la nave espacial
Esto es esencial cuando se lanza la nave espacial. Equipo - carenado.
Como hemos visto en lanzamientos anteriores, cuando se lanzó el cohete, en realidad no vimos cómo era la nave espacial, sólo una gran cubierta. ¿Qué es esta portada? ¿De qué sirve? El gran capó que vemos se llama carenado y su función es proteger la nave espacial. Por un lado, esto se debe a que hay muchos dispositivos delicados en la nave espacial, como paneles solares en la nave espacial, ventanas para observación de la Tierra, etc. Para evitar la contaminación, estos dispositivos deben protegerse antes del lanzamiento; Por otro lado, para evitar que la nave espacial se lance durante el lanzamiento, se utiliza calefacción neumática.
Entonces, ¿qué es la calefacción neumática? Después de que el cohete despega de la plataforma de lanzamiento, su velocidad aumenta gradualmente desde cero y puede alcanzar una velocidad de 2 a 3 km/s antes de salir de la atmósfera. Velocidades tan elevadas provocan una intensa fricción entre la nave espacial y la atmósfera y generan enormes cantidades de calor. Todos conocemos el principio de generación de calor por fricción. Esta generación de calor por fricción durante el lanzamiento de un cohete se denomina calentamiento aerodinámico.
Cuando los cohetes y las naves espaciales ingresan al espacio, el calentamiento aerodinámico sobrecalentará las células solares, afectará el efecto de uso e incluso dañará las células solares, lo que provocará que la nave espacial tripulada se quede sin energía después de ingresar al espacio. Además, quemar cosas con calefacción neumática contaminará las ventanas de la nave espacial y afectará la calidad de la misión de la nave espacial en el espacio.
Por lo tanto, para proteger la nave espacial y permitirle completar con éxito su misión en el espacio, la nave espacial se envuelve en un carenado antes del lanzamiento, y el carenado no se tira a la basura hasta que la nave espacial sale volando del atmósfera. En ese momento, la nave espacial tripulada quedó expuesta a sus verdaderos colores en el espacio.
(2) Tres partes de la nave espacial
El módulo orbital está ubicado en la parte delantera de la nave espacial y es un módulo importante de la nave espacial. La cabina orbital tiene una estructura sellada y tiene forma cilíndrica con ángulos cónicos en ambos extremos. Como módulo principal de trabajo y módulo de vivienda para los astronautas, las principales actividades de los astronautas en el espacio se llevarán a cabo aquí, por lo que está equipado con instalaciones completas para vivir y trabajar. Además, durante las actividades espaciales de los astronautas, el módulo orbital también sirve como módulo experimental para pruebas de carga útil, objetivo de acoplamiento para pruebas de encuentro y acoplamiento, módulo de esclusa de aire para las actividades extravehiculares de los astronautas y compartimento de carga para transbordadores entre el espacio y la Tierra. .
Además de las funciones anteriores, el módulo orbital también tiene una función importante que es la de funcionar como satélite. Cuando la nave espacial tripulada regresó de su misión orbital, no regresó con ella. Sólo la cápsula de retorno regresa a la Tierra, mientras que los otros dos módulos permanecen en órbita. Por tanto, el módulo orbital seguirá funcionando en órbita y desempeñando la función de satélite. Este es un método muy inteligente que no solo completa la misión espacial, sino que también regresa a la Tierra con los resultados obtenidos en el espacio. La cápsula orbital se recicla y reutiliza, evitando desperdicios innecesarios. Es realmente algo bueno que mata dos pájaros. con una piedra.
El cono invertido en el centro de la nave espacial es la cápsula de retorno. La cápsula de retorno es una estructura sellada y resistente al calor y es la cabina del astronauta. Los astronautas dependen de él para regresar a la Tierra, por lo que los requisitos para ello son los más altos. Requiere una serie de instalaciones para garantizar la seguridad de los astronautas.
El problema del calentamiento aerodinámico se ha discutido antes, y la cápsula de retorno también encontrará este problema cuando regrese al suelo. Además, la cápsula de retorno se precipita hacia la Tierra a una velocidad de 8 km/s cuando regresa. Cuanto más cerca de la Tierra está, mayor es la densidad de la atmósfera. El calentamiento aerodinámico durante el retorno es mucho más intenso que durante el lanzamiento. por lo que se generará más calor. Pero en este momento, la nave espacial no tiene protección de carenado y depende de la cápsula de retorno. Por lo tanto, los requisitos para los materiales estructurales de la cápsula de retorno son muy altos y se deben resolver una serie de problemas técnicos para garantizar que la cápsula de retorno tenga buenas propiedades de aislamiento y conservación del calor. pero también asegúrese de que la temperatura interna de la nave espacial no supere un cierto rango, de lo contrario, los astronautas perderán todos sus esfuerzos.
El problema del calentamiento aerodinámico se denominaba barrera térmica en los primeros días de la historia aeroespacial, lo que significaba que el calentamiento aerodinámico era un obstáculo insuperable. Por supuesto, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, los seres humanos inteligentes han superado este obstáculo durante mucho tiempo. Sin embargo, el problema del calentamiento aerodinámico sigue siendo una dificultad técnica en la industria aeroespacial moderna. Actualmente, sólo Estados Unidos, Rusia y China han resuelto este problema en el mundo.
El módulo de propulsión está situado en la cola de la nave espacial y también es un cilindro. Dado que los astronautas no entrarán en este módulo, la estructura del módulo de propulsión está abierta. Su fondo es la superficie de acoplamiento con el cohete y la cabina está equipada principalmente con el dispositivo de propulsión de la nave espacial. La función principal del módulo de propulsión es almacenar combustible para el control de actitud, el mantenimiento de la órbita, el cambio de órbita y el frenado de la nave espacial.
La nave espacial tripulada también está equipada con muchos sistemas y equipos en estas tres cabinas, como sistemas de soporte vital, sistemas de comunicación, instalaciones para la vivienda de los astronautas, etc.
Sistema de vehículo de lanzamiento
Para el lanzamiento de naves espaciales tripuladas, los cohetes son una parte sumamente importante. Una nave espacial tripulada debe ser acelerada a una determinada velocidad mediante un cohete y enviada a una órbita predeterminada antes de que pueda volar alrededor de la Tierra y viajar por el espacio.
La nave espacial tripulada "Shenzhou" se lanzó utilizando la serie de vehículos de lanzamiento "Larga Marcha" desarrollados independientemente por China. La serie de vehículos de lanzamiento "Larga Marcha" ha hecho grandes contribuciones a la historia de lanzamientos de China muchas veces y también goza de una gran reputación entre las series de vehículos de lanzamiento del mundo.
Aunque la serie de vehículos de lanzamiento "Larga Marcha" es excelente, no se pueden utilizar directamente para lanzar naves espaciales tripuladas. Cuando un cohete lanza una nave espacial tripulada, el índice de seguridad de los astronautas debe alcanzar 0,997 o más. Por lo tanto, la confiabilidad de utilizar el cohete portador original "Larga Marcha" para lanzar una nave espacial tripulada está lejos de cumplir con los requisitos.
Para cumplir con los indicadores de seguridad de los astronautas, el vehículo de lanzamiento "Larga Marcha" tuvo que someterse a una gran cantidad de modificaciones y diseños adaptativos para mejorar la confiabilidad y seguridad del cohete.
El personal técnico y de ingeniería modificó la estructura original del cuerpo del cohete, el sistema de la planta de energía, el sistema de control, el sistema de telemetría y el sistema de medición balística externa del vehículo de lanzamiento Gran Marcha para mejorar su confiabilidad, y agregó sistemas adicionales de detección de fallas y sistemas de rescate de escape para mejorar la seguridad. Seguridad de los astronautas durante la etapa de ascenso.
La instalación de un sistema de detección de fallas de cohetes y un sistema de rescate de escape es una característica destacada que distingue los vuelos espaciales tripulados de otras naves espaciales, y es una instalación esencial para garantizar la seguridad de los astronautas.
En primer lugar, el cohete que lanza la nave espacial tripulada debe tener un sistema automático de diagnóstico de fallas, que pueda monitorear los diversos componentes y sistemas del cohete en cualquier momento para detectar fallas de funcionamiento, y pueda identificar inmediatamente la gravedad de las fallas. el mal funcionamiento y determinar si existe algún daño a la industria aeroespacial que amenace la seguridad del personal. Una vez que se descubre un accidente grave, es necesario activar el sistema de rescate de escape para separar rápidamente el vehículo de escape de toda la maquinaria, circuitos, líneas de gas y líneas de líquido del cohete, y llevar a los astronautas a un área segura. Esta serie de acciones a menudo sólo lleva milisegundos.
Si la nave espacial puede entrar con precisión en la órbita predeterminada es el primer paso crítico para que la nave espacial funcione correctamente y regrese con precisión, y el lanzamiento a la órbita es principalmente el resultado del cohete. Por lo tanto, el "Shenzhou" entró con éxito en el espacio y el cohete "Larga Marcha" tomó la delantera.
Sistema del sitio de lanzamiento
(1) Condiciones geográficas para establecer el sitio de lanzamiento
Aunque nuestro país tiene un territorio vasto, el sitio de lanzamiento espacial tiene requisitos muy estrictos. por condiciones geográficas. Debe tener una ubicación geográfica y un terreno adecuados, buen clima y recursos hídricos, y condiciones de seguridad confiables. Es imposible construir un sitio de lanzamiento en cualquier lugar. Al elegir la dirección del lugar de lanzamiento de una nave espacial tripulada, no sólo se deben considerar las condiciones para el lanzamiento de otras naves espaciales, sino también la seguridad del personal involucrado en el vuelo.