Čínská posádková kosmická loď nové generace
Čínská posádková kosmická loď nové generace
Znázornění kosmické lodi na oběžné dráze
| Organizace | CMSA |
|---|---|
| Stavitel | CASC |
| Typ plavidla | Kosmická loď s posádkou |
| Spouštěč | Dlouhý 5. března (test) |
| Spouštěcí základna | Odpalovací základna Wenchang |
| První let | 5. května 2020 |
| Počet letů | 1 |
| Postavení | ve vývoji |
| Výška |
7,23 m (verze s nízkou oběžnou dráhou) 8,8 m (měsíční verze), |
|---|---|
| Průměr | 3,3 m |
| Celková hmotnost |
14 t (verze s nízkou oběžnou dráhou) 21,6 t (měsíční verze) |
| Zdroj energie | Solární panely |
| Přistání | Na zemi |
| Destinace | nízká oběžná dráha, měsíční oběžná dráha |
|---|---|
| Osádka |
až 7 3 + 500 kg nákladu na nízkou oběžnou dráhu |
| Celkem přepravné | 4000 kg |
| Vrácení zboží | 2 500 kg |
| Tlakový objem | 13 m³ |
| Delta-V | 2000 m / s |
| Autonomie | 21 dní volného letu, 2 roky kotvící |
Nová generace čínských pilotovaných kosmických lodí (v čínštině :新一代载人飞船; pinyin : XīnYīDài Zairen Fēichuán) je kosmická loď znovu použitelný vyvinutý a postavený na společnost Aerospace Science and Technology v Číně v prostoru programu země . Má sloužit jako astronaut a nákladní transportní plavidla pro budoucí čínskou modulární vesmírnou stanici a mise na Měsíc.
Využívá architekturu podobnou kosmické lodi Apollo s kónickým řídicím modulem obsahujícím kokpit, ve kterém posádka pobývá, a servisní modul vybavený pohonem, dvěma solárními panely poskytujícími energii i všechno ostatní, což není nutné pro návrat k zemi. Ten se uvolňuje před atmosférickým návratem. Kosmická loď bude existovat ve dvou verzích, jedna z 14 t určená pro nízkou oběžnou dráhu schopnou nést až 7 astronautů a jedna z 21,6 t věnovanou měsíční oběžné dráze schopné nést až 4 astronauty.
První orbitální let se uskutečnil v roce červen 2016 prototypu zpáteční kapsle se zmenšenou velikostí, zatímco let lodi v plné velikosti, ale bez systému podpory života, proběhl v Květen 2020.
Historický
Vývoj tohoto nového vozidla je oznámen na 64. mezinárodním astronautickém kongresu (ne), který se bude konat v Pekingu od 23. do27. září 2013.
První zkušební let (25. – 26. Června 2016)
Bezpilotní prototyp vratné kapsle v měřítku 3/5 je vypuštěn během prvního letu Dlouhého března 7. dále25. června 2016ve 12:00 UTC. Stroj opatření 2,6 m v průměru a 2,3 m na výšku o hmotnosti cca 2800 kg . Mise se zaměřuje na profil atmosférického reentry i na výkon tepelného štítu. Prototyp je vybaven bateriemi, orientačními motory, navigačním systémem, tepelným štítem, padákem, komunikačním systémem a anténami schopnými přenášet plazmou během opětovného vstupu do atmosféry, aby nedošlo k výpadku proudu.
Je to také první let horního stupně Yuanzheng-1A (YZ-1A), pro který je ukázkovou misí. YZ-1A, který je schopen pracovat po dobu 48 hodin , je vylepšenou verzí YZ-1 s lepší schopností navigace a manévrování, systémem tepelné kontroly a plánováním oběžné dráhy. Prototyp kapsle k němu zůstává připojen po celou dobu mise na oběžné dráze, přičemž o manévry se staral YZ-1A. Po přibližně 20 hodinách letu a desítce oběžné dráhy kolem Země vypálí YZ-1A svůj motor, aby umístil prototyp kapsle do suborbitální reentry dráhy, po které znovu manévruje, aby zůstal na oběžné dráze a pokračoval v letu.
Během atmosférického opětovného vstupu prototyp shromažďuje velké množství dat prostřednictvím snímačů teploty, tlaku a toku tepla, aby analyzoval výkon tepelného štítu. Kapsle poté nasadí nadzvukový stabilizační padák, poté brzdicí padák, který jej zpomalí a umožní nasazení hlavního padáku. Prototyp přistane v Badain Jaran poušti na26. červnav 7:41 UTC po letu 19 h 41 min . Silný vítr táhne kapsli o vzdálenost, ale CMSA prohlašuje přistání za úplný úspěch.
Druhý zkušební let (5. - 8. května 2020)
Bezpilotní prototyp kosmické lodi v plné velikosti je hlavní užitečné zatížení pro první let Long March 5B , optimalizovaná verze pro nízkou oběžnou dráhu a velké moduly, zahájená dne May 5 , do roku 2020v 10:00 UTC. Cíle mise jsou velmi podobné letu EFT-1 ve vozidle Orion NASA : otestovat vysokorychlostní atmosférický návrat a přistání kapsle. Prototyp čínské kosmické lodi nové generace měří 8,8 m, průměr 3,3 m a hmotnost 21,6 t . Je naloženo asi 10 t pohonné látky, což umožňuje důležité orbitální manévry i test plných schopností odpalovacího zařízení. Jakmile je na oběžné dráze, kosmická loď nasazuje své solární panely a telekomunikační anténu pro příjem a přenos dat pomocí pozemních ovladačů.
Krátce po vstupu na oběžnou dráhu nasadí kosmická loď druhé vozidlo připevněné k zadní části servisního modulu s názvem „testovací kapsle pro flexibilní nafukovací nákladovou kapsli pro zpětný vstup“ (čínsky: 柔性 充气 式 货物 返回 舱 试验 舱) a vybavené nafukovacím tepelným štítem Při nasazení průměr 3 m . Prototyp má přistát 19 hodin po vzletu ve Vnitřním Mongolsku, ale jeho atmosférický návrat je neobvyklý a je ztracen. Studuje se s cílem umožnit návrat nákladu z budoucí čínské vesmírné stanice .
Prototyp kosmické lodi s posádkou provádí 7 manévrů pomocí vlastního pohonu, aby se postupně umístil na eliptickou oběžnou dráhu přibližně 8 000 km apogee a 41 stupňů sklonu. Během 2denního a 19hodinového letu vozidlo provede 31 oběžných drah kolem Země. Svůj návrat na Zemi začíná dál8. květnav 4:22 UTC na suborbitální dráze, poté uvolnil svůj servisní modul v 5:33 UTC. Kapsle dosahuje během atmosférického reentry rychlosti více než 9 km / s , což simuluje zpětnou trajektorii z měsíční oběžné dráhy. Poté zpomalí sestup pomocí dvou brzdných padáků a poté tří hlavních padáků. Kapsle uvolní svůj tepelný štít a poté pomocí šesti airbagů absorbuje konečný náraz do země. Přistání se koná v 5:49 UTC ve Vnitřním Mongolsku v poušti Dongfeng.
Prototyp nese více než 10 vědeckých a technických experimentů, včetně několika odrůd semen, aby bylo možné otestovat jejich vystavení záření z Van Allenových pásů . Na palubě je také ukázka kompozitní 3D tiskárny vyztužené vlákny, která tiskne logo CASC a voštinovou strukturu podobnou lodi. Na palubě je také ethernetový systém , který přenáší obrazy ve vysokém rozlišení a testuje synchronizaci interních hodin se zemí. Užitečné zatížení a experimenty jsou extrahovány z kapsle29. květnana ceremoniálu, který se konal v Pekingu a představil vědcům, jakož i vlajku Pákistánu a další z Argentiny, které se během akce vracejí jejich příslušným velvyslancům.
Technická charakteristika
Architektura
Nová generace čínských pilotovaných kosmických lodí opustit dědictví kosmické lodi Shenzhou , sám pocházel ze Sojuzu k architektuře podobné velitelského modulu Apolla a Orion kosmické lodi z NASA . Skládá se z návratového modulu (v čínštině: 返回 舱) kuželovitého tvaru, kde zůstávají astronauti, a válcového servisního modulu (v čínštině: 返回 舱), který obsahuje všechny funkce, které nejsou nutné pro návrat na Zemi, včetně hlavního pohon. Systém Pokyny, navigaci a řízení je určen pro vysoce automatizované a schopné manévrování nezávislého loď ovládání ze země. Plavidlo má dokovací port a poklop podobný dokovacímu systému NASA chráněnému odnímatelným kuželem, zatímco energii dodávají dva solární panely . Je schopen volně létat po dobu 21 dnů s posádkou a 2 roky kotvící na vesmírnou stanici nebo na meziplanetárním vozidle. Jeho Delta-V je v měsíční verzi hodnocena na 2000 m / s .
| Vlastnosti | Nová pilotovaná kosmická loď (konfigurace měsíce) |
Orion | Shenzhou |
|---|---|---|---|
| Délka | 8,8 m | 7 m | 8,65 m |
| Průměr | 3,3 m | 5,02 m | 2,8 m |
| Celková hmotnost ( pohonné hmoty ) | 21,6 t (11,6 t) | 21,25 t (7,9 t) | 7,8 t (1,1 t) |
| Delta-V | 2000 m / s | 1350 m / s | 380 m / s |
| Zdroj energie | Solární panely | Solární panely | Solární panely |
| Doba trvání mise | 21 dní | 21 dní | 15 dní |
| Velikost posádky | 4 | 4 | 3 |
| Režim přistání | padáky a airbagy | padáky |
padáky a raketové motory pro zbytkovou rychlost |
| Přistávací zóna | Země | moře | Země |
Modul zpětné vazby
VšeobecnéVratný modul má jiný kuželovitý tvar než zvon Shenzhou . S hmotností přibližně 5,6 ta průměrem 3,3 m pro výšku 3 m je kapsle vybavena ablativním tepelným štítem, který jí umožňuje odolat atmosférickému opětovnému vstupu za sekundu. Kosmická rychlost , tj. Návrat z měsíce obíhat. Do kapsle se vejde 2 až 6 astronautů pro misi na nízkou oběžnou dráhu, nebo 3 astronauty a 500 kg nákladu na budoucí čínskou vesmírnou stanici . Na jejím konci je uvazovací mechanismus a poklop podobný dokovacímu systému NASA , kolem kterého jsou umístěny senzory a malé trysky. Celá věc je chráněna odnímatelným štítem, podobně jako u SpaceX's Crew Dragon . Kapsle má dvojnásobný vnitřní objem než Shenzhou, který lze rozdělit na pracovní část, jídelnu, zábavní část a sanitární zařízení. Zpětná kapsle je navržena tak, aby byla znovu použita až 10krát, aby se ušetřily náklady.
Přistávací systémReentry používá techniku „ boost-glide (in) “, to znamená, že se kapsle odrazila od atmosféry při opětovném vstupu, aby postupně ztrácela rychlost, také používala techniku s příkazovým modulem Apollo a Chang'e 5 mise T1 . Během přistání je kapsle zpomalena dvěma brzdícími padáky a poté 3 hlavními padáky. Poté se uvolní tepelný štít, což umožní nafouknutí 6 airbagů níže, aby se zmírnil konečný náraz do země. V případě potřeby může kapsle přistát i na moři.Jeho vnější trup je navržen tak, aby byl mezi lety demontován a nahrazen, a není začleněn do struktury jako v Shenzhou. Místo přistání je ve Vnitřním Mongolsku , nedaleko od Jiuquan Space Center .
Servisní modul
Válcovitě tvarovaný servisní modul je dlouhý 5,8 m (v měsíční konfiguraci) o průměru 3 m a má dva solární panely poskytující elektrickou energii uloženou v bateriích, stejně jako anténu s velkým ziskem rozmístěnou jednou na oběžné dráze. Obsahuje nádrže na kyslík a vodík pro výrobu energie prostřednictvím palivových článků , což také umožňuje vyrábět kyslík a vodu pro potřeby posádky. Servisní modul dále obsahuje naváděcí systémy a senzory, systém regulace teploty a palivové nádrže pro RCS . Hlavní pohon zajišťují 4 trysky. Uvolňuje se před opětovným vstupem a je spotřebováván v atmosféře.
Poznámky a odkazy
- (en-US) Andrew Jones, „ Čínská kosmická mise nové generace pokračuje navzdory koronaviru, selhání Long March 7A, “ na SpaceNews.com ,23. března 2020(zpřístupněno 8. května 2020 )
- Philippe Coué, „ The Chinese New Generation Vessel “, Vesmír a průzkum ,Leden-únor 2019, str. 68 ( ISSN 2114-1320 )
- (en-US) „ Čína debutuje s raketou Long March 7 z nového odpalovacího střediska Wenchang Satellite - Spaceflight101 “ (přístup 9. května 2020 )
- (en-US) " Čína přistane Prototype posádky kosmické lodi po zahajovací Long March 7 Launch - Spaceflight101 " (přístupné 9. května 2020 )
- (en-US) Stephen Clark , „ Poruchy experimentální čínské nákladní návratové kapsle při opětovném vstupu - Spaceflight Now “ (přístup 9. května 2020 )
- (en-US) Stephen Clark , „ Čínská kosmická loď nové generace přistává po bezpilotním zkušebním letu - Spaceflight Now “ (zpřístupněno 9. května 2020 )
- (en-US) Andrew Jones, „ Nové přistávací značky čínských kosmických lodí směřují k budoucím měsíčním misím s posádkou, “ na SpaceNews.com ,8. května 2020(zpřístupněno 9. května 2020 )
- „ 北京 飞 控 中心 操控 新一代 载人 飞船 试验 船 返回 侧记 - 新华网 “ na www.xinhuanet.com (přístup 9. května 2020 )
- (en-US) Stephen Clark , „ První čínská raketa Long March 5B startuje na zkušebním letu kapslí posádky - Spaceflight Now “ (přístup 9. května 2020 )
- (in) „ 新一代 载人 飞船 试验 船 返回 舱 开舱 仪式 在 京 举行_ 搭载 “ na www.sohu.com (přístup 29. května 2020 )
- (en-US) Jonathan McDowell , „ Jonathan's Space Report - nejnovější vydání “ , na planet4589.org (přístup 26. května 2020 )
- „ 我国 新一代 载人 飞船 试验 船 返回 舱 成功 着陆 如何 迎接 它 回家？ _ 新闻 _ 央视 网 (cctv.com) “ , na adrese m.news.cctv.com (přístup 15. května 2020 )
- „ 我国 新一代 载人 飞船 试验 船 三大 关键词 - 新华网 “ na www.xinhuanet.com (přístup 9. května 2020 )
- 武器 正 能量, „ 我国„ 新一代 “载人 飞船 取得 突破性 进展 ， 一次 可 搭载 6-7 名 宇航员 | 载人 飞船 | 新一代 | 宇航员 _ 新浪 网 “ , na k.sina.com. cn ,2. března 2020(zpřístupněno 15. května 2020 )
- Eric Bottlaender, „ [Čína] Opět ambice “ , na Spatio-Notes ,9. května 2020(zpřístupněno 10. května 2020 )
- (en-US) Rui C. Barbosa, „ Nová kapsle čínské posádky dokončuje zkušební let, vrací se na Zemi “ , na NASASpaceFlight.com ,8. května 2020(zpřístupněno 10. května 2020 )