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可多次往返天地的“卫星班车”:揭秘可重复使用返回式卫星

可多次往返天地的“卫星班车”:揭秘可重复使用返回式卫星

       近年来,美国太空探索技术公司和蓝色起源公司在可重复使用火箭技术领域取得了进展。不久之后,一名来自中国的新成员将加入可重复使用航天器领域。

       记者4日从中国航天科技集团公司第五医院获悉,2016年珠海航展首次设计的可重复使用回收空间环境卫星将填补国际无人多次使用回收技术的空白。

       如果火箭是卫星和飞船的运输工具,返回式卫星是运输有效载荷的班车。五院总部向记者介绍了这辆卫星班车的特点。

       往返天地15次,车况依然不错

       第五医院总部设计师刘欣介绍,研究人员以最大化无损回收理念为核心,巧妙设计了卫星班车系统的分布配置、材料设备的使用寿命和着陆方式。一方面,确保乘客无损;同时,确保班车能够在15次往返天地后保持良好,仍处于可操作状态。

       着陆模式是卫星班车设计的首要任务,研究人员采用了降落伞 安全气囊的精致设计。降落伞相当于制动,安全气囊在着陆时起到缓冲和防止划伤的作用。在这种设计下,卫星着陆速度仅为传统返回卫星的20%,着陆冲击相当于飞机着陆时的强度,大大提高了乘客的舒适性,确保了卫星班车的无损回收和重复使用。

       值得一提的是,不是整个卫星都可以重复使用。考虑到技术难度和经济性,研究人员确保回收舱在设计复使用15次。然而,回收舱是卫星班车的核心和昂贵部分,占所有功能的80%。当卫星班车完成一项任务时,下一项工作只能通过安装发动机和油来完成。

       专门处理不可能的实验

       随着空间科学和新技术的不断发展,对空间实验环境和条件的要求越来越高。例如,如果微重力水平难以达到,一些材料科学实验和流体物理实验将受到限制。此外,由于实验本身的风险和返回的及时性,许多实验无法在空间站进行。

       卫星班车将成为这些曾经不可能的空间实验任务的理想空间实验室。

       为了提高微重力水平,研究人员首次采用了全星停止控制的自由飞行模式,取消了活动部件,使卫星能够在没有任何干扰的情况下在太空中自由漂浮。即使在需要调整卫星姿势时,也可以使用小推力器进行一点微调,以确保干扰最小化。与最新的回收实践10号回收卫星相比,微重力水平提高了一个数量级,足以满足当前空间科学实验对微重力水平的最高要求。

       卫星班车除了提供室内实验外,还拥有中国第一个空间开放式实验台。按照指令打开后,相关设备可以与空间环境密切接触。

       与空间站相比,卫星班车还具有无人驾驶的特点。因此,燃烧、微生物、活动动物等可能危及宇航员生命的实验项目将有安全的实验场所。

       适用性更广,承载力更强

       实践10号的承载能力为220公斤,曾被称为国内回归卫星中的大力士。但这个头衔已经改变了。卫星班车的承载能力可达600公斤,可携带500公斤的装载设备返回。

       同时,卫星班车颠覆了传统卫星设备的接口设计,采用了标准化的机械安装接口和通用的以太网信息接口设计,为实验设备提供了一个通用的平台,支持随时安装,进入网络。

       根据第五医院总体部的计划,可重复使用的回收卫星将从2018年左右开始每年运行两次,为国内外空间科学实验、新技术实验、空间技术应用等领域提供服务。

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