¿Cuál es la diferencia entre una nave espacial tripulada y un cohete?
La nave espacial Shenzhou es una nave espacial satélite desarrollada por China. La nave espacial consta de un módulo de propulsión, un módulo de retorno, un módulo orbital y piezas adicionales, con una longitud total de 8,86 metros y un peso total de 7790 kilogramos. El cohete Shenzhou fue lanzado a órbita baja por el cohete Long March 2F.
Estructura
Módulo de propulsión
El módulo de propulsión de la nave espacial está ubicado en la cola de la nave espacial. Tiene forma cilíndrica y está equipado con 4 principales. Motores y motores traslacionales instalados en ambos lados. Hay un panel solar principal de más de 20 m². El módulo de propulsión se utiliza principalmente para el control de actitud, el cambio de órbita y el frenado de la nave espacial.
Cápsula de retorno
La cápsula de retorno de la nave espacial está situada en el centro de la nave. Tiene la forma de un gran cono invertido y romo, con un diámetro de 2,5 metros. un espacio de unos 6 metros cúbicos y tiene capacidad para 3 astronautas. Actualmente es la nave espacial con mayor espacio utilizable del mundo. La forma de la cápsula de retorno de la nave espacial está diseñada basándose en un cuerpo de elevación parcial, y la nave espacial adopta un método de reentrada de elevación. La nave espacial adopta una solución de recuperación de paracaídas domo. El área del paracaídas es de 1.200 metros cuadrados, lo que lo convierte en el paracaídas más grande del mundo.
Módulo orbital
El módulo orbital de la nave espacial está ubicado en el extremo frontal de la nave espacial. Es cilíndrico con ángulos cónicos en ambos extremos y conjuntos de sensores solares. , las antenas y el mecanismo de acoplamiento están instalados en ambos lados. El módulo orbital es el módulo habitable, el módulo de pruebas y el módulo de carga para los astronautas durante su vuelo en órbita. El módulo orbital tiene la capacidad de mantenerse en órbita y puede continuar funcionando en órbita durante más de medio año. El módulo orbital lanzado la última vez puede encontrarse y acoplarse con la siguiente nave espacial, ahorrando el número de lanzamientos de encuentro y acoplamiento y reduciendo el costo total del programa espacial tripulado. El segmento adicional de la nave espacial se utiliza principalmente para el encuentro y el acoplamiento de la nave espacial. Generalmente, la necesidad de segmentos adicionales depende del contenido de la misión.
Misiones realizadas
Hasta ahora, China ha lanzado seis series de naves espaciales desde Shenzhou 1 a Shenzhou 6. Entre ellas, Shenzhou 5 y Shenzhou 6 son en realidad tripuladas.
-[[Shenzhou-1 (1999 165438+20 de octubre)-El primer vuelo de prueba logró con éxito un viaje de ida y vuelta entre el espacio y la tierra.
-Shenzhou 2 (65438+9 de octubre de 2001): el primer prototipo de nave espacial no tripulada. El objetivo principal de la prueba de vuelo es verificar todo el proyecto y todo el proceso de cada sistema desde el lanzamiento hasta la operación, el regreso y el mantenimiento en órbita, probar la exactitud y coincidencia del plan técnico general y el plan técnico de cada sistema, y obtener Datos e información relacionados con vuelos tripulados. Datos de experimentos científicos.
-Shenzhou 3 (25 de marzo de 2002) - El objetivo principal de la prueba de vuelo es comprobar las funciones de escape del cohete, redundancia del sistema de control, rescate de emergencia de la nave espacial, retorno autónomo de emergencia y control manual. Esta misión consiste en simular a un astronauta.
-Shenzhou 4 (5 de junio al 38 de junio de 2002 + 29 de febrero de 2002): una prueba de vuelo integral en estado no tripulado. El objetivo principal de la prueba de vuelo es mejorar y evaluar aún más la confiabilidad del cohete, la nave espacial y el sistema de medición y control para garantizar la seguridad absoluta de los astronautas.
-Shenzhou 5 (65438 de junio + 65438 de octubre + mayo de 2003): el primer vuelo tripulado exitoso. Llevó al astronauta Yang Liwei alrededor de la Tierra catorce veces.
-Shenzhou VI (10, 2005, 12)-El primer vuelo espacial de varios días y varias personas con los astronautas Fei y Nie Haisheng.
Planificar una misión
La diferencia entre una nave espacial tripulada y un cohete es que un cohete es solo una herramienta para transportar una nave espacial al espacio. Después de entrar al espacio, la misión del cohete se completa y gradualmente cae y entra en la atmósfera.
¿Cuál es la diferencia entre una nave espacial tripulada y una nave de carga? 1. Sistema de soporte vital
2. Tecnología de retorno
Estos dos puntos son las dificultades técnicas de las naves espaciales tripuladas y también son la mayor diferencia con las naves espaciales de carga. El carguero no estaba asociado con la vida y se quemó directamente en la atmósfera a su regreso.
¿Cuál es la diferencia entre una nave espacial y un cohete? Los cohetes son sólo un medio de transporte. Pone en órbita un satélite o una nave espacial para completar una misión.
China ha lanzado muchos satélites terrestres artificiales,
Se trata de naves espaciales no tripuladas. La principal diferencia entre las naves espaciales tripuladas Shenzhou y ellas es la adición de sistemas especiales como sistemas de control ambiental y soporte vital, sistemas de telégrafo para astronautas, sistemas de instrumentación e iluminación, trajes espaciales y dispositivos de escape de emergencia para brindar servicios a los astronautas. Además, la nave espacial tripulada tiene un gran espacio para el movimiento; el rendimiento de sellado estructural debe ser bueno y también existe el equipo necesario para regresar a la Tierra, es decir, el sistema de aterrizaje de retorno; Por tanto, la nave espacial tripulada Shenzhou es más grande y más compleja que el satélite.
Los satélites no tienen estos requisitos de diseño. Por ejemplo, su cápsula no necesita ser sellada y no requiere un gran espacio libre, por lo que tiene una estructura simple y una única misión, a menos que necesite ser devuelta a la Tierra para propósitos especiales, generalmente no será reciclada.
En comparación con los satélites, las naves espaciales tienen las siguientes características:
En primer lugar, la cápsula de retorno y la cápsula orbital donde viven los astronautas deben estar selladas de manera confiable para mantener la atmósfera especificada dentro de la cápsula. dentro del rango de presión. Por supuesto, el sellado absoluto es imposible y la fuente de aire debe reponerse constantemente. Pero debemos eliminar las fugas accidentales para evitar incidentes catastróficos. El 30 de junio de 1971, los tres cosmonautas soviéticos murieron en la nave espacial Soyuz antes de regresar a la Tierra. La razón fue que hubo una fuga de aire en la cabina de la nave espacial y no pudieron ponerse sus trajes espaciales a tiempo, lo que provocó que los astronautas murieran por hipoxia aguda y fluidos corporales hirviendo.
En segundo lugar, las naves espaciales tripuladas deben tener sistemas de control ambiental y soporte vital. Es un sistema complejo que integra tecnología mecánica, eléctrica, térmica, médica y ambiental. No sólo se utiliza para mantener la presión atmosférica prescrita en la cabina, sino que también es responsable de regular la proporción de oxígeno y nitrógeno en la atmósfera. Eliminar los gases nocivos como el dióxido de carbono exhalado por el cuerpo humano; mantener en la cabina la temperatura y humedad más adecuadas para el cuerpo humano, generalmente dentro del rango de 18°C ~ 25°C. En estado de ingravidez, el aire en la cabina de la nave espacial no tiene convección natural, por lo que la temperatura y la humedad en el interior son muy desiguales y el calor en la cabina es difícil de eliminar. Por lo tanto, los equipos de ventilación deben configurarse para ventilación cruzada forzada. También se proporcionarán a los astronautas condiciones de vida básicas como agua potable, agua para lavarse, alimentos, sacos de dormir y recolectores de orina. Debido al pequeño espacio de la nave espacial, sólo se pueden descartar instalaciones de lujo como dormitorios, cocinas, mesas de comedor, baños, duchas y equipamiento deportivo.
El tercero es la alta fiabilidad. Este es el punto más importante de los vuelos espaciales tripulados. Para garantizar que nada salga mal, algunos componentes clave de las naves espaciales tripuladas adoptan un respaldo doble o incluso triple. Se requieren una gran cantidad de pruebas en tierra y pruebas de vuelo simuladas para eliminar peligros ocultos antes de viajar al espacio.
En cuarto lugar, debe existir un dispositivo de escape de emergencia. La vida es una cuestión de vida. Por lo tanto, los dispositivos de rescate de emergencia a bordo de la nave espacial incluyen asientos eyectables, torres de rescate y dispositivos móviles tripulados, que tienen sus propios objetivos en las diferentes etapas del vuelo.
Desde el momento en que los astronautas ingresan a la nave espacial, después de prepararse en la plataforma de lanzamiento, el vehículo de lanzamiento se enciende, despega y asciende. La nave espacial entra en órbita, corre en órbita y sale de la órbita. Una vez completada la misión y reingresando a la atmósfera, abra el paracaídas y realice un aterrizaje suave hasta que el personal de tierra descubra y recoja al astronauta. Todo el proceso debe estar equipado con un sistema de rescate de emergencia y un rescate de emergencia preestablecido. plan para garantizar la seguridad del astronauta.
En los vuelos espaciales, las etapas más peligrosas son el encendido, el despegue y el ascenso del vehículo lanzador. Cuando la nave espacial se acopla con el vehículo de lanzamiento en la plataforma de lanzamiento, se debe instalar una torre de escape compuesta por varios cohetes pequeños en la parte superior de la nave espacial. A partir de entonces, hasta que el vehículo de lanzamiento lleve la nave espacial a una altitud de 1100 km sobre la tierra, durante este período, una vez que el cohete esté en grave peligro, lo que puede poner en peligro la seguridad de la nave espacial y de los astronautas, el cohete se escapará del salvavidas. La torre se encenderá inmediatamente. Retire la cápsula orbital y la cápsula de regreso del cohete y vuele a un área segura, luego deseche la torre de escape y la cápsula orbital. La cápsula de regreso regresará por sí sola y aterrizará de manera segura.
Si se produce un mal funcionamiento importante en la nave espacial durante la operación en órbita y no puede continuar operando, deberá completar el procedimiento de retorno con anticipación. Dependiendo de la posición de la órbita con respecto al suelo en ese momento, elegirás aterrizar en el lugar de aterrizaje principal o en el lugar de aterrizaje de emergencia, si la situación es crítica y necesitas regresar de inmediato, los astronautas ingresarán inmediatamente al regreso; cápsula, abandonar la órbita y regresar a la Tierra. En este caso, la mayoría de los aterrizajes de emergencia de la cápsula de regreso se realizarán en alta mar o en el extranjero. Hay necesidades diarias de emergencia (como alimentos, agua potable, receptores GPS y máquinas de comunicación, etc.) en la cápsula de regreso, y para esperar la llegada de los rescatistas, los astronautas utilizarán sus propias habilidades de supervivencia de autorrescate en un Situación solitaria e indefensa.
El regreso seguro es el último paso en los vuelos espaciales tripulados y no es fácil. En 2003, el transbordador espacial Columbia se estrelló en su camino de regreso. Para la nave espacial, hay cuatro "puertas al infierno" al regresar:
La primera es el ajuste de actitud, que ajusta la nave espacial desde la actitud operativa hasta la actitud de regreso, incluida la separación del módulo orbital del módulo de retorno-módulo de propulsión.
La segunda es la frenada. Cuando una nave espacial ingresa a la atmósfera a alta velocidad, producirá una enorme sobrecarga de impacto, como si un avión chocara contra una montaña. Por lo tanto, la sobrecarga debe limitarse al alcance que los humanos pueden soportar. El método consiste en frenar la nave espacial activando el motor del cohete en el módulo de propulsión para generar frenado.
En tercer lugar, el reingreso, cuando la nave espacial regrese, la intensa fricción con la atmósfera generará temperaturas de miles de grados, por lo que se deben tomar medidas avanzadas de protección contra el calor, de lo contrario los huesos de acero y hierro se reducirán. a las cenizas. Al volver a entrar a la atmósfera, la sentina hecha de materiales especiales resistentes al calor debe mantenerse hacia adelante para garantizar que la temperatura dentro de la cabina sea normal bajo la alta temperatura y presión causadas por la fuerte fricción con el aire.
El cuarto es el espacio de aterrizaje. Después de que la cápsula de retorno desciende a la atmósfera densa, el sistema de control de recuperación comienza a funcionar, abre el paracaídas y desacelera aún más antes de aterrizar, el dispositivo de amortiguación de aterrizaje comienza a funcionar; , permitiendo que la cápsula de retorno se mueva a una velocidad extremadamente baja (2 ~ 3 m/s o menos) para lograr un aterrizaje suave, garantizando la seguridad de los astronautas. Este último paso es sumamente importante, de lo contrario todos los esfuerzos anteriores serán en vano. La nave espacial soviética Soyuz 1 murió porque la cuerda del paracaídas se enredó, el paracaídas no se pudo abrir y la cápsula de retorno se precipitó al suelo a una velocidad extremadamente alta. Además, se debe garantizar la precisión de su punto de aterrizaje para que se pueda encontrar el rescate a tiempo. Una vez, los rescatistas no pudieron descubrir una nave espacial soviética debido a la mala precisión del aterrizaje, y los astronautas atrapados en el bosque helado casi mueren congelados.
China es el tercer país del mundo en poseer satélites retornables. Ha lanzado con éxito 17 satélites y ha devuelto 16 satélites. China ha dominado la tecnología de retorno de satélites y tiene una rica experiencia en el desarrollo de sistemas de recuperación de alta confiabilidad, sentando una base sólida para el retorno y aterrizaje seguros de la nave espacial tripulada Shenzhou.
En resumen, las naves espaciales tripuladas son mucho más complejas que los satélites, extremadamente costosas y extremadamente riesgosas. Pero es precisamente porque la nave espacial tripulada puede ser operada directamente por astronautas que ha ampliado enormemente las funciones y usos de la nave espacial, y tiene un papel enorme e inconmensurable en la promoción de la civilización y el progreso humanos.
Lo más importante es que tienen diferentes usos:
Las naves espaciales se utilizan para volar entre espacios exteriores, como por ejemplo volar desde la Tierra hasta Próxima Centauri... Su estructura y funcionamiento La forma y la forma también varían mucho según el propósito. Lo que más necesita el transbordador espacial es deshacerse de la gravedad de la Tierra, por lo que tiene su propio sistema de energía y un enorme tanque de combustible externo (el amarillo más grueso debajo del transbordador espacial estadounidense común). Para reducir la resistencia del aire y aprovechar al máximo la fuerza aerodinámica durante el aterrizaje, el transbordador espacial tiene una forma aerodinámica muy hermosa y la nave espacial también tiene un sistema de energía. Pero en esta etapa, la principal fuente de alimentación son las células solares y no se requiere ninguna fuente de alimentación externa. Además, aunque la nave espacial vuela en el espacio exterior, no tiene requisitos especiales en cuanto a su apariencia, por lo que tiene un aspecto feo. Además, el transbordador espacial era originalmente una alternativa al vehículo de lanzamiento propuesto por el ejército estadounidense. Los requisitos de diseño van más allá de la dotación y el transporte de satélites. Poder ir y venir y ser reutilizado también es el indicador de desempeño más importante. Las naves espaciales suelen estar diseñadas para un propósito específico. Por ejemplo, Shenzhou VI, además de su estructura interna, está diseñado en gran medida para el regreso seguro de los astronautas. Las naves espaciales que ves en las novelas de ciencia ficción, especialmente en los cómics, aún no existen y no se construirán pronto.
¿Cuál es la diferencia entre una nave espacial tripulada y una nave espacial tripulada? Una nave espacial tripulada es una nave espacial que transporta astronautas.
Una nave espacial se refiere a una nave espacial hecha por el hombre. (Puede ser tripulada o no)
Nave espacial tripulada se refiere a todas las naves espaciales que transportan astronautas, como naves espaciales, transbordadores espaciales, transbordadores espaciales, etc.
¿Cuál es la diferencia entre una nave espacial tripulada y un transbordador espacial? La nave espacial tripulada es de un solo uso y el transbordador espacial se reutiliza muchas veces. La nave espacial tripulada puede realizar actividades espaciales de forma independiente, también puede servir como "barquero" entre la tierra y la estación espacial, y también puede acoplarse a la estación espacial u otra nave espacial para vuelos conjuntos. La nave espacial tripulada es de tamaño pequeño y está limitada por la cantidad de materiales consumibles que transporta, lo que hace imposible reabastecerla y reutilizarla.
¿Cuál es la diferencia entre una nave espacial y un cohete? Una nave espacial tripulada, también conocida como nave espacial, es una nave espacial de una sola vez que transporta astronautas al espacio y regresa de manera segura. Básicamente, puede garantizar que los astronautas puedan vivir en el espacio durante un corto período de tiempo y realizar algún trabajo. Su tiempo de funcionamiento suele ser de unos pocos días a medio mes y generalmente requiere dos o tres astronautas.
La primera nave espacial tripulada del mundo fue la Vostok 1. Consta de dos cabinas, con una cabina tripulada sellada en la parte superior, también conocida como cabina de astronautas. Se trata de una esfera con un diámetro de 2,3 metros. La cabina está equipada con un sistema de soporte vital que puede proteger la vida de los astronautas, un sistema de control de actitud que controla la actitud de la nave espacial, un sistema de baliza que mide la trayectoria de vuelo de la nave espacial, un sistema de recuperación de paracaídas para el aterrizaje y un Sistema de asiento eyectable para rescate de emergencia. La otra cabina es la cabina de equipos, que tiene 3,1 metros de largo y 2,58 metros de diámetro.
La cabina de equipamiento contiene sistemas como un sistema de frenado de cohetes, baterías que suministran energía eléctrica, botellas de almacenamiento de gas y boquillas para permitir que la cápsula tripulada abandone la trayectoria de vuelo y regrese a tierra. La masa total de la nave espacial "Vostok" 1 es de unos 4700 kg. Tanto él como el vehículo de lanzamiento son desechables y sólo pueden realizar una misión.
Cohetes: Los cohetes son sólo un medio de transporte. Pone en órbita un satélite o una nave espacial para completar una misión. Un vehículo de transporte espacial que consta de un cohete de varias etapas. El objetivo es enviar cargas útiles como satélites terrestres artificiales, naves espaciales tripuladas, estaciones espaciales y sondas espaciales a órbitas predeterminadas. Está desarrollado sobre la base de misiles y generalmente consta de 2 a 4 niveles. Cada etapa incluye la estructura del cuerpo del cohete, el sistema de propulsión y el sistema de control de vuelo. La etapa final tiene una cabina de instrumentos, que contiene el sistema de control de guía, el sistema de telemetría y el sistema de seguridad del sitio de lanzamiento. Estas etapas están conectadas por secciones entre etapas. La carga útil está montada en el compartimento de instrumentos, con el carenado cubriendo el exterior.
Muchos vehículos de lanzamiento tienen un cohete propulsor colocado alrededor de la primera etapa, también conocido como cohete de etapa cero. Los cohetes propulsores pueden ser cohetes sólidos o líquidos, y su número se selecciona según las necesidades de la capacidad de carga. La mayoría de los propulsores son propulsores líquidos de dos componentes. La primera y segunda etapa utilizan oxígeno líquido y queroseno o tetróxido de dinitrógeno e hidracina mixta como propulsores, y el cohete de la etapa final utiliza oxígeno líquido e hidrógeno líquido de alta energía. La mayoría de los sistemas de guía utilizan sistemas de guía inerciales autónomos. Lanzamiento en un centro de lanzamiento exclusivo (ver sitio de lanzamiento de naves espaciales). Los indicadores técnicos incluyen capacidad de carga, precisión orbital, adaptabilidad del cohete y confiabilidad para cargas útiles de diferentes pesos.
Los vehículos de lanzamiento comúnmente utilizados actualmente se pueden dividir en tres tipos según el propulsor utilizado: cohetes sólidos, cohetes líquidos y cohetes híbridos sólido-líquido. Por ejemplo, el cz-3 de China es un cohete líquido de tres etapas; el cohete portador Long March 1 es un cohete híbrido sólido-líquido de tres etapas. Su primera y segunda etapa son cohetes líquidos y la tercera etapa es un cohete sólido. El vehículo de lanzamiento estadounidense Pegasus es un cohete sólido de tres etapas.
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