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宇宙飞船的“产检”之旅:如何克服太空中的重重挑战?

2024-11-19来源:天脉网编辑:瑞雪

宇宙飞船的太空征途:挑战与准备

宇宙飞船的太空之旅充满了重重挑战,从升空那一刻起,就踏上了充满未知的旅程。在起飞阶段,飞船首先由强大的运载火箭送上高空。火箭分离后,飞船依靠自身推力继续飞行。这一过程不仅伴随着高能量的喷发,更带来剧烈的振动,尤其是运载火箭阶段的振动更为显著。同时,火箭发射时产生的巨大声音,高达180分贝,具有强大的能量,能够引发周围物体的振动,给飞船带来额外的挑战。

火箭发射

当飞船进入太空后,面临的则是另一种极端环境——热层。尽管这里温度高达2000℃,但飞船所处环境近乎真空,大气分子极其稀少,因此飞船表面并不会因此显著升温。相反,飞船在更多时候面临的是零下100多摄氏度的低温挑战。这是因为飞船表面由高比热容材料制成,温度上升缓慢,且只有在面对太阳时,飞船温度才会上升;而背阳时,温度又会迅速下降。

除了真空和低温,飞船还需应对无处不在的宇宙辐射。宇宙辐射对飞船设备和宇航员健康构成严重威胁,严重时甚至可能摧毁设备,危及宇航员生命。为了应对这些挑战,欧洲的科学家们建造了欧洲航天研究与技术中心。

欧洲航天研究与技术中心是一个综合性的建筑,拥有多个功能各异的房间,用于模拟飞船从发射到进入太空中的各种情况,测试飞船的性能。其中,最大的房间之一模拟了外太空的真空和低温环境,并模拟宇宙辐射攻击,以测试飞船的抗辐射能力。房间中央设有外太空模拟机器,供科学家观察和收集数据。

欧洲航天研究与技术中心

另一个房间则是“与世隔绝”的,没有外来辐射干扰,主要用于测试飞船设备自身的辐射情况。还有一个拥有巨大液压振动平台的房间,能够模拟飞船发射和引擎启动时的振动情境,以测试飞船的抗振动能力。飞船被竖直安置在平台上,科学家在另一房间操控液压振动设备。

欧洲航天研究与技术中心还有一个世界上最安静的房间之一,用于测试飞船的抗音性能。飞船发射时会受到高强度声音的影响,因此在这个房间,科学家会操作高强度声音产生设备,制造出156分贝以上的声音,观察飞船在这种极端情况下的运作情况。由于房间墙壁由特殊泡沫材料制成,隔音效果极佳,不会对周围环境产生影响。

抗音性能测试

飞船在各个房间之间的移动并非依靠传统的手推车等工具,而是利用连接每个测试房间的起重吊带进行运送。除了上述房间外,还有其他测试房间,如测试飞船耐热性的房间等。卫星或飞船上的单个设备也都可以在这座建筑里进行测试,为飞船的太空之旅提供全方位的支持和保障。