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天宫二号为什么坠毁了(天宫二号为什么坠毁了?)

中国空间站建设背景?

开展空间站工程,将从国家全产业链角度,极大地引领和带动包括空间科学、生命科学等多种前沿学科和原材料、元器件、智能制造等多领域先进技术发展,发挥着不可替代的作用。

空间站作为长期在轨运行的“太空母港”,其天然的高真空、微重力、超洁净环境也可以充分用于开展各类科学技术研究,推动科学技术进步。

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早在1992年,中国就确立了以建立空间站为目标的航天计划。这一计划分三步,第一步是载人飞船阶段,目标是能够把宇航员送到太空,正常运行若干天,并成功返回。

第二步是空间实验室阶段。在这个阶段要解决组装、交互对接、补给以及循环利用等四大技术。这些技术关系到空间站的组装、宇航员在空间站的生存等关键问题。天宫一号就是中国在第二步计划中为了解决交互对接问题而发射的一个目标飞行器。天宫一号被运往太空之后,通过对接可以被改造成一个短期有人照料的空间实验室。

对接技术成熟之后,就可以发射真正的空间实验室——天宫二号。天宫二号将完成再生式循环系统、有效载荷和应用系统的实验以及其他一些科研项目。经过空间实验室阶段,在中国的载人航天“三步走”计划中,我国最终要建设的是一个基本型空间站,为此,我国会在海南文昌新建继酒泉、太原、西昌之后的第四个航天发射场,主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。

为何神舟飞船离地面400公里?

神州飞船运行的轨道距离区间设定是因为,高于400公里就是辐射层,对宇航员和航天设备不好。地球表面是有大气层的,最靠近地球表面表面的是对流层,然后是平流层,然后中间层热层散逸层等等等等。但是随着高度的增加,空气就会越来越稀薄,那你空间站在天上要运转好长时间呢,你要不断地运送物资上去的,如果飞得太高的话运送物资和装备,这个成本就会越来越高,因此设定特别高的位置,显然呐这个不划算吗?

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低于200公里会受到部分地球重力影响,运行时会持续消耗燃料造成资源浪费。

所以设定在400公里附近是最为稳妥的。

综合考量发射成本、观测需求,以及航天员的健康和飞行器、仪器设备的安全等因素,科学家把空间站飞行的高度,设定在400公里附近。神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,进入约400公里的预定轨道。约6.5小时后,飞船与天和核心舱进行自主快速交会对接形成组合体。随后,聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员进驻天和核心舱。

接下来,三位航天员将完成为期3个月的在轨驻留,开展机械臂操作、出舱活动等工作,验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。

2021年6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭准时点火发射。人民网记者 翁奇羽摄

“太空家园”建设分为几步?

载人航天工程办公室主任助理季启明介绍,空间站建造任务分为关键技术验证和建造两个阶段实施,共规划12次飞行任务,计划2022年前后完成。

其中,关键技术验证阶段规划了6次任务,包括天和核心舱发射、2次天舟货运飞船和2次神舟载人飞船的发射。这一阶段任务主要目的是:验证航天员长期在轨驻留、柔性太阳电池翼、大型柔性组合体控制等关键技术,开展空间科学实验和技术试验,为空间站建造和运营奠定基础。

建造阶段也规划了6次任务,包括问天实验舱、梦天实验舱和2次货运飞船、2次载人飞船发射。这一阶段任务主要目的是:全面完成以三舱为基本构型的空间站在轨组装建造,建成国家太空实验室。

“在这一系列任务中,每次载人飞船发射前先发射一艘货运飞船,运送航天员在轨生活物资等。每次载人飞行任务航天员乘组都是3人,在轨驻留时间为3-6个月。”季启明表示,在此期间,航天员将开展货运飞船物资转移、再生生保系统验证,空间站舱段管理,机械臂操作、在轨维修、出舱活动和舱外操作,以及多领域空间科学实验与技术试验。

空间站完成建造后,将进入为期10年以上的应用与发展阶段。

神舟十二号飞船与天和核心舱交会对接模拟示意图。航天科技集团五院供图

空间站为什么只“飞”400公里高?

空间站又称太空站、航天站,是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。一般来说,空间站大都在约400公里高度的轨道上运行,比如,我国的天宫一号、天宫二号空间实验室,目前仍在轨运行的国际空间站,以及我们开始建造的中国空间站。

众所周知,航天发射是非常昂贵的。空间站飞往更高的轨道需要消耗更多的能量,对运载火箭的运载能力是一个很大的考验。如果要把成吨的设备携带到较高的高度,一来没有太大必要,二来成本也过于高昂。

实际上,大气是随着海拔增加而逐渐变薄的,太空和地球大气层之间并没有明确、清晰的边界。国际航空联合会将100公里的高度定义为大气层和太空的界线,即“卡门线”,卡门线之外的部分称为太空。一般太空实验所需要的接近真空的环境、无云层遮挡的望远镜观测优势、近乎无重力的实验条件等,400公里高度都可以满足。

此外,这个高度设置,还考虑了航天员和空间站本身的安全问题。

据了解,在地球周围有一个名为“范艾伦辐射带”的空间区域,它大致分成1500-5000公里和13000-20000公里的高度范围,在空间天气扰动的时候还会向上、向下扩张。这一区域有能量非常高、密度也非常大的带电粒子,对在其中飞行的飞行器伤害很大。值得注意的是,因为地磁场本身不是对称的,在南大西洋上方的地磁场形态导致这里的辐射带高度比较低,在有扰动的时候可能只有1000公里高度左右,空间站飞高了就很容易进入辐射带,受到带电粒子的伤害。

综合考量发射成本、观测需求,以及航天员的健康和飞行器、仪器设备的安全等因素,科学家把空间站飞行的高度,设定在400公里附近。

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神州十二号飞船在发射后10分钟就进入了预定轨道,预定轨道的范围中,距离地球最近的地点约是200公里处,距离地球最远的地点约是400公里处,神州十二会根据任务需要在轨道范围内进行位置调整。

神州十二运行的轨道距离区间设定是因为,高于400公里就是辐射层,对宇航员和航天设备不好,低于200公里会受到部分地球重力影响,运行时会持续消耗燃料造成资源浪费。

神州十二号飞船这一次跟空间站进行交会对接使用了约6.5个小时,相比之前消耗的时间大大缩短。

到天宫二号空间站要多久?

两天的时间。2016年神舟11号飞船在酒泉卫星发射场飞向太空航天员景海鹏和陈冬对两位他们乘坐的神舟11号飞船在太空中飞行了两天的时间才找到了天宫二号实验舱并且完成了对接。他们在太空当中生活生活了33天的时间完成了上百项实验任务之后返回地球。

目前为止全世界在太空实施的对接已经超过500次,大多数美俄进行的。虽然距离首次对接已经过去了50多年,但世界上仍只有美、俄、中、欧空局及日本独立掌握太空对接技术。

我国神舟十二号飞船采用6小时快速对接模式,展示了我国在航天技术上的深厚积累,表明我国实施精度要求高、技术难度大的航天活动的能力。2021年5月29日发射的天舟二号货运飞船,也是采用6小时(实际8小时)的快速对接模式。

天宫二号和神舟十一号相继成功发射和对接的现实意义有哪些?

天宫二号发射时间是2016年9月15日22时04分,神舟十一号发射时间是2016年10月17日7时30分,天宫二号和神舟十一号的对接时间为2016年10月19日3时31分。 天宫二号主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。 神舟十一号是指中国于2016年10月17日7时30分在中国酒泉卫星发射中心发射的神舟载人飞船,目的是为了更好地掌握空间交会对接技术,开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。神舟十一号由长征二号F运载火箭发射。

天舟二号发射预示着什么?

本次即将发射的天舟二号货运飞船,本次发射也是天宫空间站最重要的一部分,同时也是一个新的开始,根据宇航局的发射计划,今明两年实施11次飞行任务,包括3次空间站舱段发射。4次货运飞船和4次载人飞船发射,预计2022年完成空间站在轨建造

天舟二号发射预示着我国航天事业的大飞跃。

天宫寿命多长

天宫一号,设计飞行寿命为两年,而实际飞行了四年时间。

天宫二号使用天宫一号目标飞行器的备份器,对其进行所要求的改进后发射。

在轨飞行时间为1036天22小时54分56秒,超期服役了近一年的时间。

哈勃太空望远镜也有同样的情况,哈勃望远镜在1990年4月24日发射,

经过2009年5月的最后一次维护会将哈勃空间望远镜的寿命延长至2013年后。

可是最近的评估显示,哈勃太空望远镜可以工作到2030年之后甚至2040年。

国际空间站的设计寿命只有10-15年

而现在实际在轨时间已经22年了,预计寿命至少到2024年也就是26年。

中国空间站设计寿命10年,未来完全可以再发射一个核心舱-2+2个实验舱,组成2个核心仓、4个实验舱,重量100多吨的空间站。

与之相比的国际空间站重量达到420吨,但是因为采用了桁架结构,死重较大。国际空间站科学载荷承载能力肯定是不如未来中国2+4结构空间站的。

所以中国的空间站起码用到2040年,甚至2045-50年都有可能。

中国空间站是中国自己组建的,属于国家私有

国际空间站是多个国家一起组建的,它的规模比中国空间站要大很多,且属于各国共有。某个角度来看,中国主导的中国区空间站拥有一个十几吨的望远镜,比国际空间站更好。

科学家设计天宫二号在轨寿命为多少年?

天宫二号目前设计在轨寿命2年,具备支持2名航天员在轨工作、生活30天的能力。

天宫二号空间实验室装载了空间冷原子钟等14个空间应用载荷,这些应用项目大都代表着相关科学技术领域的国际先进水平,有望取得一批重大应用成果,为我国空间科学和应用技术的发展添砖加瓦。天宫二号装载了世界第一台在太空运行的空间冷原子钟,有望实现10-16秒量级的超高精度,将目前人类在太空的时间计量精度提高1到2个数量级,也就意味着这个钟运行约3000万年才会产生1秒的误差,这是该领域的国际领先水平。再比如,装载的伽玛暴偏振探测仪,通过对伽玛暴和太阳耀斑进行高灵敏度偏振观测,有助于进一步了解伽玛暴的本质,进而开展宇宙结构、起源和演化方面的研究,这台载荷将填补当前伽玛暴观测中高灵敏度偏振测量手段的空白。

还有,天宫二号装载的宽波段成像光谱仪、三维成像微波高度计、紫外临边成像光谱仪等新一代对地观测遥感仪器和地球科学研究仪器,技术体制新,指标先进,这些载荷的应用,将会提高我国在全球气候变化研究、大气污染和大气成分监测等领域的技术水平,将会产生显著的社会经济效益。此外,天宫二号还将开展多项新型材料的制备试验,及流体物理等基础科学领域的空间实验,还将在天宫二号和神舟十一号完成组合体时,释放一颗伴随卫星,与天宫二号伴飞开展联合试验。


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