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专家解读:天宫一号携带气体可用2年

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专家:徐彭梅(微博)  航天科技集团公司空间技术研究院北京空间机电研究所研究员,主任设计师。

请徐老师给我们介绍一下在轨有害气体是怎么定义的?

徐彭梅:实际研制有害气体装置的出发点是由于天宫一号本身有一个密封舱,是航天员长期在轨生活和工作的场所,因为工作舱内是密封环境,里面有很多科学仪器设备,还有一些材料,以及航天员自身的生活,比如新陈代谢等,这会使得舱内的气体成份发生变化,有可能不适合航天员生活工作,会对航天员的健康带来危害。所以我们需要在适当的时候对气体内部进行检测,当气体成份及浓度对航天员健康造成一定危害时,我们这一套系统就会(启动)报警功能,提醒他进行换气。

网易新闻:网友提问“太空中的有害气体是怎么产生的,这些气体中是怎样的成份”?

徐彭梅:它的产生来源刚才也提到过,主要是仪器设备在工作期间、材料受热挥发出来的(有害气体),这是来源之一;二是航天员本身因为呼吸及新陈代谢而发出的气体,我们地面的很多环保系统也都做了相应的气体监测,比如新装修的房间都会做甲醛测试,空间站上的要求会比地面上的要求高一个数量级以上的程度,所以对于测试的灵敏度和精确度要求更高。

网易新闻:有害气体在轨检测装置主要是针对航天员而不是飞行器?

徐彭梅:对,主要是为了保证航天员的生命安全、身体健康。

网易新闻:使用这样的有害气体检测装置有什么意义和好处?

徐彭梅:实际上做这套东西就是为了减少气体更换的次数和频率,这个舱本身的有效体积大概是30到40立方米,如果把(两年使用的)气体带上去,需要很大资源来实现,如果定期更换,我们可能要准备很多量的气体来做这件事情,根据在天上有害气体更换的变化,因为我们有净化系统和循环系统,本身不一定是非常频繁的过程,但为了保险,可能还是要定期更换,如果有这套系统,我们就可以减少更换的次数、更换的频率,节省更多空间和运载能力来做其它事情。

网易新闻:天宫一号的空气大概有多少量,够多少宇航员使用?

徐彭梅:现在是按照三个人的量来准备的。

网易新闻:能够供宇航员使用多长时间呢?

徐彭梅:准备的是在两年服役期内,我们还有一个备用的气瓶放在上面,如果测试到不满足要求,就可以随时更换。

网易新闻:美航局等机构的国际空间站是怎么净化空气的?

徐彭梅:我们现在了解到的一般都是带压缩空气上去,上去后定时进行换气。

网易新闻:网友提问"天宫一号为什么没有研发一套空气交换系统?类似太空中的水循环装置,把尿液和废水净化利用,在太空中,空气是否也能有这样的装置"?

徐彭梅:有这样的装置,但如果完全依靠这种装置代价比较大,二是可以用更有效、更简单的(方法)更换气体,利用更少的资源实现这个目的。

网易新闻:研制这套装置大概花了多少年时间,有遇到困难吗?

徐彭梅:我们这台装置做的时间实际是非常短的,因为有特殊性,大家做相关研究时已经经历了很多年,但鉴于目标飞行器本身对环境的特殊要求,所以我们前期研究的设备对这方面不太适用,之后我们在2009年8月份提出了新的方案和设想,受到了各级机关的肯定,从那时我们才开始了这个产品的方案设计和研制,因为在那个阶段其它系统都已经接近于正样阶段,而我们刚刚开始,当时时间非常紧,而且技术也很新,没有借鉴的地方,同时要求又比较高,所以还是挺难的,研制过程中经历了很多波折。

网易新闻:上天之前需要做哪些准备工作才能保证它成功呢?


徐彭梅:航天产品的研制会有一系列规范保证产品实现的可靠性和成功率,在地面我们将会有专门进行实验的设备和测试手段,同时也要模拟,从发射升空一直到在轨飞行各种各样的环境,要做类似于振动、热真空、气伏压等一系列实验进行模拟测试,这样才能保证各种情况下的成功。

    >>“天宫一号”特别报道专题:天宫一号发射成功

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