天宫一号结构详解
随着天宫一号的发射成功,天宫一号内部的各种设置也成为公众感兴趣的话题。作为航天员工作和生活的地方,天宫一号到底是一个什么样的“家”?
记者探访获悉,天宫一号有诸多突破。因为“天宫”是未来航天员工作的空间站,所以天宫一号的设计是以有航天员驻留为前提的。为了保护航天员以及舱内材料的安全,规避太空中的各种危险,天宫一号设置了自动和人工双重保险。
除去工作外,航天员未来在“天宫”中的生活将丰富多彩,既可以看电影、锻炼身体,还可以与地面进行E-mail联系。
专家介绍,之前已有航天员进入天宫一号进行体验,“对天宫一号的内部设计很满意”。
【空间】15立方米空间 比飞船大一倍
天宫一号目标飞行器是我国第一个低轨道、长寿命的大型载人航天器,设计寿命为2年。整个飞行器的总长度10.4米,舱体结构最大直径3.35米,分两舱结构,两个舱段分别称为实验舱、资源舱,也称为前舱和后舱。
前舱,也就是实验舱,是由密封段和非密封段组成。密封段是航天员的活动区,而非密封段则安装有科学实验设备。在实验舱的密封段,对接完成后航天员进舱进行工作、训练,一些必要的生活活动、睡眠等也都在这里进行。
资源舱是一个非密封舱,安装有天宫一号目标飞行器的动力装置,包括能源、推进系统等相关设备。
实验舱密封的航天员活动空间有15立方米,较之以往的神舟飞船六七立方米的小空间而言,有了很大扩展,更加适合航天员长时间居住。
【色彩】为航天员营造舱内的天地感
航天员上天后,失重的太空环境,将使人失去方向感。
“巧妙运用色彩变换,可以在舱内为航天员营造出天地之间的氛围。”中国航天科技集团公司空间实验室系统副总设计师白明生介绍说。
天宫一号内部采取了考究的颜色设计,地板的颜色呈深赭石色,有“地”的稳重感,舱顶运用了柔和的灰白色,避免了纯白色对视线的刺激,有“天”的轻盈感。“天”“地”之间的过渡色介于两者之间,不同色块的运用,使舱体成为一个独立有序的小世界。同时,阻燃、无毒材料的应用,使航天员的生活更健康。
“一方面我们利用色彩为航天员营造方向感,另一方面采用的颜色都比较柔和,满足了美学的要求,让航天员更有‘家’的感觉。”白明生说。
【设计】隐藏让航天员在太空更舒适
尽管天宫一号的空间已经比神舟系列飞船增大不少,但如何让身着航天服的航天员获得更大的活动空间,仍是内部装修考虑的关键问题。
航天员生活的实验舱,同时也是飞行器运行的核心舱、控制舱,里面有很多电子设备。“对此,我们采取‘藏’的策略。”白明生说,内装修的时候,航天员用不着的东西都装修在里面,看不着也摸不着。
“这样的隐藏设计,不仅能给航天员创造一个整洁的环境,同时也避免了航天员与设备的意外接触,影响设备正常工作。”白明生介绍说,暴露在外面的设备也要保证安全。“我们都采用了圆角的设计,所有设备都不能有尖角,避免航天员与设备之间的磕碰。”
“对于航天员需要的设备,我们进行了人性化设计。”白明生介绍说,暴露在外面的设备,都运用了工效学原理设计,“要达到‘用起来更方便、不用更安全’的效果”。
【休闲】舱内可看电影还可锻炼身体
按照驻留航天员的设想要求,神八飞船和天宫一号交会对接完成后,航天员可以从飞船进入“天宫”进行工作和实验。
“航天员在舱内的生活并不单调乏味。”中国空间技术研究院研究员、国际宇航科学院院士朱毅麟称,“天宫”里为航天员配备了体育锻炼设施和娱乐设施,笔记本电脑里事先存储好航天员感兴趣的影音节目。除去工作外,航天员未来在“天宫”中的生活将丰富多彩,既可以看电影、锻炼身体,还可以与地面进行电子邮件联系。
在太空中发一封电子邮件,这好像是一件不太现实的事情,然而这在天宫一号目标飞行器中就可以实现。因为天宫一号的人机界面完全是按照载人的状态来设计,在未来的载人飞行中,航天员在太空中可以借助仪表控制器应用软件与地面进行短信息编辑和收发电子邮件。
如果有一些比较重要的文字和图像资料需要在飞行器与地面之间进行交换,那么航天员可以通过电子邮件与地面进行信息交流。
这些界面与我们地面互联网的电子邮件系统一样智能,可以直接输入文字,并可以添加8兆以内的附件,传递大量的数据信息,这些传输均可通过中继卫星迅速实现。同时,航天员还可以与地面通过可视电话联系。
白明生告诉记者,之前已有航天员进入天宫一号进行体验,“对天宫一号的内部设计很满意”。
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