俄罗斯发射国际空间站罕见重器,去除多年心病,外挂一只神臂
国际空间站最最最重度拖延症模块——科学号多功能舱终于飞向太空,不仅去除俄航天多年心病,更将大大提升俄罗斯利用国际空间站的拓展能力。
这也是继2008年日本希望号舱之后国际空间站即将迎来的最大模块,也是2010年以来俄罗斯发射的第一个空间站模块,还是2016年以来国际空间站迎来的首个舱段。
●发射速览
任务名称:MLM Nauka(科学号多功能实验舱)
发射时间:拜科努尔时间7月21日19:58:25/北京时间7月21日22:58:25
发射地点:哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场200/39号发射位
运载火箭:质子号M型火箭
有效载荷:Nauka科学号舱+ERA欧洲机械臂
载荷质量:23吨
部署轨道:195公里
运行轨道:418×422公里×51.6° ISS
●主要看点
①国际空间站最重度拖延症舱段,推迟长达14年终于发射
②2008年日本希望号实验舱之后,国际空间站即将迎来最大模块
③2010年之后俄罗斯发射第一个空间站模块
④2016年之后国际空间站即将迎来首个舱段
⑤俄罗斯质子号M型火箭今年首次发射
⑥整整运行20年的码头号对接舱即将脱轨再入
●发射过程
拜科努尔当地时间7月21日19:58:25(北京时间7月21日22:58:25),即T+0时间点,位于哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场200/39号发射位(该发射位曾发射过和平号空间站核心舱),一枚质子号M型火箭发射升空,搭载着俄罗斯近年来最大重器——科学号多功能舱飞向国际空间站。这是质子M型火箭今年首次发射,也是该款火箭总计第112次发射。
T+2分8秒,质子M型火箭第一级燃烧121秒后,与第二级分离。
T+5分31秒,17米高的二级火箭在持续燃烧211秒后,与第三级分离。
T+5分47秒,17.9米长的整流罩展开分离,随即抛弃。
T+9分28秒,持续燃烧258秒的第三级(上面级)与科学号舱分离,20多吨重的科学号多功能舱进入195公里部署轨道,开始追逐国际空间站。
经过8天缓慢爬升、4次变轨后,预计北京时间7月29日21:26左右,与星辰号服务舱地球端口对接,这也是码头号7月23日脱轨后腾出来的对接口。
在轨运行整整20年的Pirs码头号对接舱,计划于北京时间7月23日21:17左右脱离国际空间站,之后重返大气层烧蚀销毁,这将是国际空间站第一个脱轨再入的重要组件。
●质子号M火箭(Proton-M)
质子号M型火箭,是苏联时代质子火箭的继任者、升级版。属于一款多用途大型运载火箭,三/四级模式,均采用毒发推进剂N2O4/UDMH,LEO运力23吨,GTO运力6.9吨,GSO运力3.25吨,目前全球火箭运力排名第5(重鹰、德尔塔4重型、长五、安加拉A5之后)。发射价为6500万美元。
质子号系列火箭一直由赫鲁尼切夫国家航天科研生产中心开发制造,几十年来已有多种款型发射多达400多次。质子号M型火箭最早于2001年4月7日首次发射,截至目前总计发射112次,成功发射101次,失败9次。搭载过知名载荷包括格洛纳斯卫星、欧俄ExoMars探索火星生命微量气体探测器,以及这次科学号多功能舱。
●科学号舱(Nauka)
该模块/舱段既将是国际空间站最新成员,也是国际空间站最重度的拖延症患者。最初计划2007年发射科学号,但由于预算短缺、俄航天计划削减以及各种技术问题,导致推迟14年之久。
Nauka俄语为「科学」,因此译作科学号舱。该模块长13米,直径4.5米,加上两个12米长的太阳能翼,总宽度30米。拥有80立方米加压空间,设有宇航员卧室、厨房、空气与净水系统,以及一个厕所,同时能为6人提供氧气,可支持俄罗斯ISS宇航员新增3人。
科学号属于多功能舱,可用于各种任务。配有一套独立的推进系统,能够自动与国际空间站对接。拥有跨度达24米的太阳能翼,可产生2.5千瓦的功率。这不仅为俄罗斯舱段提供更多的太阳能,还可以减少对国际空间站太阳能的依赖。
科学号还是俄罗斯最大的实验舱。未来会有很多令人兴奋的太空实验,涉及空间技术、空间生物学/生理学、空间材料科学、宇宙射线物理学、空间探测等。
●欧洲机械臂(ERA)
科学号还配备一个神臂:ERA欧洲机械臂。具有人体手臂的一些特征:肩膀、肘部、手腕。自带七个旋转关节,拥有更大的灵活性。ERA属于完全可编程的太空机器人,可以从国际空间站内外实时控制或者预先编程。这个11米长的太空机器人可用于各种任务。比如,能够把设备从气闸转移到国际空间站舱外,能够移动多达8吨的有效载荷。可运送宇航员进行舱外任务,也可以自主工作,配备4台红外摄像机,用于检查国际空间站舱外状况。
这个聪明灵动的太空机器人,由空中客车、荷兰航天局为欧洲航天局(欧空局)设计建造的。我们知道,国际空间站已有两个智能机械臂:Canadarm2(加拿大臂)和JEMRMS(日本实验舱远程机械手系统),但无法应用在俄罗斯舱段,根本无法伸出援手。ERA是双语机器人,操作界面支持俄语和英语。ERA欧洲机械臂将以科学号为主场,未来大显身手。
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