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天宫二号:太空的智能家居技术

塞外旋音塞外旋音
来源:千家网
2016-09-21 15:19:36

天宫二号让我国航天员在太空中有了新家。为了迎接主人的到来,让主人们住的舒服安全,这个太空居室的建造者们煞费苦心,从提高生活质量、降低工作负荷、改善睡眠环境、丰富娱乐条件等几个方面开展了设计。

在有限的组合体自由空间内,集成了各种宜居技术,甚至有不少是智能家居领域的技术,为航天员提供舒适人性化的空间家居环境,来看看在太空用了哪些智能行业技术。

神通1:高科技材料

有了它,就可经受-70℃-200℃高低温

如果把天宫二号和其他飞船的对接组合体比作太空居室,那么天宫二号则是这个“大开间”的主结构,航天员将在其中工作与生活。

据中国航天科技集团的科研人员介绍,天宫二号是一个外部真空、内部有1个大气压的结构。评价这个“大开间”安全性很重要的方面之一,就是2年在轨飞行过程中,漏气量要非常小。就如同再好的篮球早晚也会漏气,只是好的设计可以让漏气非常缓慢。天宫二号是金属结构,观察舷窗、开关舱门等部件都是容易漏气的环节。设计师设计了多种安全可靠的密封结构,其中最关键的就是密封圈。

天宫二号是我国第一个真正意义上的空间实验室,航天员将在其中开展太空中期驻留实验,其密封件除要求密封性能安全可靠外,还要求材料安全无毒,能经受住-70-200 高低温交变、高真空、强紫外辐射、带电粒子辐照和原子氧侵蚀等各种复杂环境的长期考验,不产生降解、老化和龟裂,可安全使用30年。

神通2:骨丢失对抗仪

有了它,航天员不再担心骨质疏松

人长期生活在地面有重力的环境中,一旦进入失重环境,身体会产生诸多不适应,这被称为失重生理效应。为了监测航天员身体状况,天宫二号携带了不少“宝贝”。

失重生理效应实验装置I是为了研究航天飞行对人体的前庭眼动、心血管及脑高级功能影响,同步检测动脉脉搏、静脉脉搏、脑电和眼动。2013年,我国在天宫一号中首次研制了这种实验设备。在天宫二号上,这套设备将继续使用。

失重生理效应实验装置Ⅱ是我国研制的第一个正式上天的全自动细胞培养装置,该装置用于进行失重生理效应防护的细胞机制研究,为针对关键的细胞信号分子开发相关的靶标药物以及制定防护措施奠定基础。

同时,研制单位专门为航天员设计了“健身器”——骨丢失对抗仪,是保证在太空飞行的航天员身体健康的仪器之一。骨丢失对抗仪通过敲打人体小腿部位相应穴位,刺激骨骼、改善血液循环,对抗骨质疏松,对消除疲劳也有良好辅助作用。

另外,科研人员研制的无创心功能监测仪,主要通过无创检测航天员的脉搏血压、脉搏量和血氧饱和度等生理参数,定期监测航天员的身体状态。这可不就是智慧养老吗! 神通3:环境控制与生命保障系统

有了它,航天员太空享受智能家居

环境控制与生命保障系统在天宫二号密闭舱内创造了一个安全适宜的人类生存环境,提供航天员生命活动所必需的物质,保障航天员的身体健康和工作效率。

环控控制器:用来接收相关分系统的控制信号,对环控生保分系统目标飞行器内各种风机、电机等部件进行控制,另一功能是完成配电工作。

环控检测装置:环控生保系统用于舱内控制的计算机,资源舱内环境控制与生命保障系统的控制中枢,负责与目标飞行器进行外部通信,同时完成系统内各种生理参数、部件状态的数据采集、滤波处理以及向系统内的控制部件发出相应的控制信号,从而有效保障航天员的生命安全。

二氧化碳分压传感器:用于测量飞船座舱内的二氧化碳浓度,当浓度超过预警值时,立即报警并指示航天员按照预定方法进行处理,从而保证了航天员的生命安全。

舱内气体采样装置:利用装置内的真空泵抽吸舱内气体中的相关气体成分,将其采集吸附在回收体中的采样管内,采集完毕后由航员将回收体带回地面进行分析。

神通4:在轨有害气体检测装置

有了它,3分钟完成舱内气体检测

在轨有害气体检测装置,担负起舱内“环保卫士”的使命。舱内气体进入其内部后,它3分钟便能完成气体成分和浓度的检测,为空间实验室的环境安全保驾护航。

该装置采用一种全新的气体检测方式,即通过宽光谱分析技术对多种气体成分实现同时测量,可以采集到二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氨气、苯、甲苯、硫化氢、甲醇、乙醇、二氯甲烷共10种有害气体的测量数据,与常规的居室环境检测仪相比,不但测试种类多,而且灵敏度更高。

在航天员入住舱内前,该装置先对舱内空气质量进行检测。一旦有害气体的浓度超标,它就会发出警报,开启空气净化系统。实验舱内空气得到过滤净化后,航天员便可以放心入住。航天员入住期间,在轨有害气体检测装置会定期检查舱内的空气质量,为航天员生活环境的安全提供持续保障。


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dan_09d50f416145
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dan_09d50f416145
2018-01-26 16:21:09
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