张开双翼的中国空间站,时隔一年大变样,现成的科幻电影素材

时间:2023-10-04 17:31:17编辑:思创君

中国空间站配有大量分辨率达到1080P级别的高清摄像机,这些摄像机发挥了两个作用:一方面,它们帮助航天员和地面技术人员观察舱外情况,辅助空间站的运营;另一方面,它们能够提高工程展示度,让公众以更直观的视角感知这座崭新的大型载人空间站,并通过镜头回望我们的共同家园——地球。

一年前,从天和核心舱外全景摄像机a的视角看过去,舱外显得相当空旷,可以看到神舟十三号载人飞船径向对接,以及远处的天舟二号货运飞船。与之相比,神舟十二号任务阶段已经有了很大的变化,看到的人造航天器也更多了。

然而,一年后的情况完全不同:

从天和核心舱外全景摄像机a的视角看去,正前方多了一个巨大的舱体,那就是对接于节点舱第四象限永久停泊口的“问天实验舱”。很早以前,我就非常期待这座横置的舱段,因为相比于深邃的宇宙,人造航天器更令人感动。

问天实验舱到位后,两个舱段不仅可以互相拍摄,舱内的航天员还可以透过舷窗直接目视观察舱外的情况。

一年前,从天和核心舱面向地球一侧的定向摄像机a,镜头所能看到的只有我们的蓝星,偶尔也能看到经过的天和机械臂。

一年后,从天和舱外定向摄像机a看去,可以看到一座“张开双翼的中国空间站”。这座空间站由问天实验舱和梦天实验舱的大型柔性太阳翼组成,单侧翼展可达27米。从这个画面中,我们可以直观地感受到中国空间站采用的T字形构型,充分利用两个实验舱对置布局,避免了太阳翼之间的相互遮挡。这与和平号空间站太阳翼之间严重的光照遮挡问题截然不同。这座空间站的太阳翼布局类似于国际空间站的桁架太阳翼,两部太阳翼之间的间距接近40米。

接下来,我们看到了一张由梦天实验舱舱外全景摄像机a拍摄的全新画面:

画面左侧是问天实验舱的太阳翼,中间是天和核心舱的太阳翼,右侧则是梦天实验舱的太阳翼。画面左侧的舱体是天和核心舱以及对接在其后的天舟五号货运飞船。

这是一个连贯的视频画面,我制作成了动态图,可以看到实验舱的太阳翼像风车一样旋转,这是在进行双自由度对日定向运动。双自由度对日定向指的是太阳翼沿α和β两个轴旋转,以确保太阳翼始终朝向最佳的太阳光照方向。

在接下来的一张画面中,由梦天实验舱舱外全景摄像机b拍摄。虽然画面中有一些物体遮挡,但我们仍然可以看到一些细节。

画面右侧可以看到梦天实验舱的偏置中继天线。中国空间站的三个舱段各自配备一部中继通信天线,这三部天线可以合并使用,实现100%连续的测控覆盖。

画面左侧可以看到天和核心舱的大柱段以及天舟五号货运飞船。核心舱的大柱段上还装有五星红旗和载人航天工程的图形标识。

再来看一张由天和全景摄像机c拍摄的画面。从这个画面可以直观地感受到核心舱太阳翼与实验舱之间的距离非常近,这样会容易造成光照遮挡,尤其是对机械臂在各舱段之间的移动造成干扰。

因此,接下来我们将进行核心舱太阳翼的在轨转位。在出舱的航天员和机械臂的共同协作下,太阳翼将被转移到两个实验舱末端短桁架上安装,并利用实验舱的双自由度对日定向的α轴进行对日定向。这样一来,不仅可以最大程度地解决光照遮挡的问题,还可以使机械臂的爬行转移更加自由灵活。

这张画面的中间部分可以清楚地看到拼接痕迹,这是因为全景摄像机设计有4个镜头,这些镜头的画面可以自动拼接在一起,以实现更直观的观看效果。

地球是人类的摇篮,但人类不可能永远待在摇篮里。中国空间站作为人类的崭新空间站,未来将会有更多的奇迹在等着我们,它将推动中国成为一个新兴的超级航天强国。在不久的将来,这座空间站上的航天员将会踏上更遥远的星空。

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