神舟十二航天员出舱给空间站装空调,比美国的小12倍,牛在哪?


 神舟十二航天员出舱给空间站装空调,比美国的小12倍,牛在哪?
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 神舟十二航天员出舱给空间站装空调,比美国的小12倍,牛在哪?

2021年8月20日一大早 , 神舟十二号航天员乘组就开始了第二次太空出舱 , 在近6小时的太空行走活动中 , 航天员聂海胜与刘伯明在汤洪波的配合下完成了三项任务:为空间站加装热控扩展泵组、抬升舱外全景摄像机d、组装舱外工具箱 。
航天员从舱内取出热控扩展泵组
抬升舱外摄像机是第一次出舱做过的工作 , 上次抬升了a相机 , 这次抬升的是位于出舱口附近的d;组装工具箱也比较好理解 , 空间站安装维修维护需要一些专用工具 , 把它们固定在出舱口附近 , 以后每次太空行走任务就不用再搬进来搬出去 , 随取随用很方便 。
只是这“热控扩展泵组”到底是个啥 , 许多人就不容易理解了 。 打一个简单的比方 , 它就是空调主机 , 专门给空间站调节温度用的 , 航天员第二次出舱的最重要任务就是给天宫空间站装一台空调外机 。
扩展泵组安装的位置
大家都知道 , 高层住宅装空调是个危险的活儿 , 你需要请专业的安装师傅来干 , 并且要系上安全绳、将它牢牢地固定在栏杆上 。
航天员在太空装空调也是一样 , 一不小心就可能飘走 , 所以安全绳是太空行走的必备之物 。
高空装空调
即便如此 , 航天员在出舱过程中的每一步还是得小心翼翼 , 不仅自己挂上“双保险” , 连随身工具和即将安装的“空调机”也都连上了安全绳 , 以防工具或设备飘走 。
设备用安全带连接
天宫空间站新安装的热控扩展泵组是一个50×50×60厘米大小的立方体设备 , 它的重量约35公斤 , 由于空间站零重力环境 , 航天员移动它还是挺轻松的 。
【|神舟十二航天员出舱给空间站装空调,比美国的小12倍,牛在哪?】热控泵组地面组装完成
你可能会问了 , 咱们天宫空间站之前没装空调 , 航天员这两个月到底是怎么过来的?
空间站在距离地面约400公里高的太空飞行 , 这里几乎没有空气 , 阳光直射的地方 , 温度超过150℃ , 而在太阳照不到的背阴面 , 温度又低至-100℃以下 。 如此极端的温差造成的结果是:空间站上面热下面凉;飞到地球阴影区时全都凉透 。
与此同时 , 空间站里边繁多的设备时刻需要消耗大量电能 , 电器设备产生的热如果不能及时排出 , 会把空间站里边变成一个大烤箱 , 航天员没办法生存 。 因此为了航天员生存以及舒适的工作生活 , 热控制系统不可或缺 。
天和核心舱温控系统
热控制系统分为被动的隔热系统和主动热循环系统两部分 。 在空间站的表面以及内部许多地方 , 密布着粗细不等的管路 , 管路里充满了冷却液;所有的管路都连接到资源舱内的三台循环泵上 , 循环泵在计算机的控制下一刻不停地运转 , 将热能输送到空间站表面背阴面辐射出去 。
天宫空间站上的循环热泵可以连续不停地运行超过10年时间 , 尽管可靠性非常好 , 但这些泵因为安装位置的原因 , 它们无法维修更换 , 万一都坏了怎么办?这时候我们就需要另外加装一台“空调主机” , 充当资源舱里那三个热泵的“备胎” 。
备份空调安装完毕留影
与中国空间站的热扩展泵组相比 , 国际空间站“空调主机”就大多了 。 国际空间站上有两台热循环泵(PM) , 尺寸各为175×127×91厘米 , 重达353公斤 , 它们安装在主桁架上 , 用来驱动氨水来为空间站降温 , 但是这两个泵并非互为备份 , 而是同时运行 。
2013年12月 , 由于其中的一台热循环泵坏掉了 , 国际空间站不得不停掉许多设备以防止过热损坏 。 接下来 , 宇航员们通过太空行走更换了一台新的泵 。 实际上 , 在2010年8月 , 国际空间站上的PM泵就因为故障换过一次 。
国际空间站热泵体积硕大
国际空间站的热泵(PM)不仅体积巨大 , 价格也非常昂贵 , 它当时的单台造价达390万美元 , 并且需要用航天飞机运送到空间站进行更换 , 整个维修过程非常复杂 , 需要宇航员两次出舱 , 因此换一个泵是件极为奢侈的事情 。

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