Il progetto e le prospettive per la stazione spaziale cinese di Tiangong sono stati rivelati

Come veicolo spaziale con equipaggio che è stato in orbita per molto tempo, la stazione spaziale incarna in modo completo la forza scientifica e tecnologica del paese. Il progetto spaziale cinese con equipaggio è stato approvato nel 1992 con un piano strategico in 3 fasi e la costruzione di una stazione spaziale è l’obiettivo finale di questo piano. Nel settembre 2010 è stato ufficialmente istituito il progetto della stazione spaziale con equipaggio cinese. Dopo 11 anni di sforzi incessanti, il 29 aprile 2021, il modulo centrale Tianhe è stato lanciato con successo in orbita dal razzo vettore Long March-5B presso il sito di lancio di Wenchang ad Hainan. Come previsto, entro 11 lanci e missioni in orbita, la Cina ha completato l’assemblaggio e ha avviato il funzionamento ufficiale della stazione spaziale. Con il completamento e la messa in servizio della stazione spaziale di Tiangong, la Cina diventerà il terzo paese in grado di costruire e gestire autonomamente stazioni spaziali dopo l’Unione Sovietica e gli Stati Uniti. Durante il funzionamento della stazione spaziale, la Cina darà un contributo pionieristico all’uso pacifico dello spazio per l’umanità. In un documento recentemente pubblicato su Space: Science & Technology, gli specialisti dell’Institute of Spacecraft Systems Engineering, Chinese Academy of Space Technology, hanno introdotto il progetto della stazione spaziale Tiangong, riassunto le caratteristiche tecniche della stazione spaziale Tiangong e discusso il futuro applicazione e sviluppo della stazione spaziale Tiangong.

Innanzitutto, gli autori introducono il design del diagramma di sistema della stazione spaziale Tiangong. Nel complesso, la stazione spaziale Tiangong mostra una configurazione a forma di T, con l’unità centrale Tianhe al centro e le due unità sperimentali, Wentian e Mengtian, raggruppate rispettivamente ai lati (Fig. 1). L’unità di base Tianhe è composta da 3 parti: cabina del nodo, cabina del controllo della vita e cabina delle risorse. Ha una lunghezza assiale totale di 16,6 me un diametro massimo di 4,2 m, come mostrato nella Figura 2. L’unità sperimentale di Wentian è composta da 3 parti: una camera di lavoro, un compartimento della camera di equilibrio e un compartimento delle risorse. Ha una lunghezza assiale di 17,9 me un diametro massimo di 4,2 m, come mostrato nella Figura 3. Inoltre, un piccolo braccio robotico, una piattaforma sperimentale e una struttura a ingranaggi sono disposti all’esterno dell’unità. L’unità sperimentale Mengtian è composta da 4 parti: cabina di lavoro, cabina di carico, cabina di carico e cabina delle risorse. Ha una lunghezza assiale di 17,9 m e un diametro massimo di 4,2 m, come mostrato nella Figura 4. Due piattaforme dispiegabili per i carichi utili esposti sono installate all’esterno della cabina di carico, aprendosi in orbita dopo il lancio. Inoltre, la stazione spaziale di Tiangong ha 3 fori di attracco: anteriore (principalmente per l’attracco con l’astronave con equipaggio e il telescopio spaziale Xuntian), posteriore (principalmente per l’attracco con l’astronave da carico) e radiale (principalmente per l’attracco con l’astronave con equipaggio). Per quanto riguarda la progettazione delle funzioni del sistema, il sistema di controllo e propulsione comprende il controllo del momento del giroscopio, il sistema di controllo della reazione, il sistema di rifornimento del carburante e il sistema di propulsione elettrica Hall. Il sistema di alimentazione è dotato di un’ampia area di pannelli solari flessibili. L’ecosistema abitato possiede sistemi di supporto vitale sia rinnovabili che non rinnovabili. I bracci robotici sono il grande braccio robotico a 7 gradi di libertà e il piccolo braccio robotico a 7 gradi di libertà, con ricchi sensori per optometria, coppia articolare e forza dell’effettore finale. Gli EVA sono supportati sia dalla cabina del nodo del modulo centrale Tianhe che dalla cabina della camera di equilibrio del modulo sperimentale Wentian. L’alloggio dell’equipaggio offre uno spazio di attività minimo di 110 m³.

Quindi gli autori riassumono le caratteristiche tecniche di natura avanzata. In generale, le caratteristiche tecniche della stazione spaziale Tiangong si riflettono principalmente nei quattro aspetti. (1) Concetto di design avanzato. La Cina adotta una struttura di progettazione unificata e un sistema tecnico per la stazione spaziale di Tiangong, secondo cui i sistemi GNC, alimentazione, informazione, controllo termico e ambiente con equipaggio di tutti e tre i moduli saranno collegati per lavorare insieme. E la stazione spaziale integra in modo efficiente le risorse del modulo, migliorando così la sua capacità complessiva e l’affidabilità del sistema. (2) Elevata percentuale di nuova tecnologia. I bracci robotici spaziali, il supporto vitale rigenerativo fisico e gli array solari flessibili di ampia area di questa stazione spaziale sono tutte nuove tecnologie applicate in orbita per la prima volta in Cina con elevate difficoltà di applicazione e rischio di sviluppo. Inoltre, la stazione spaziale di Tiangong incarna un alto grado di intelligenza sia a livello di equipaggiamento che di sistema. (3) Eccellente rapporto costo-efficacia. In linea con le condizioni nazionali della Cina e le esigenze pratiche in termini di costi di costruzione e vantaggi applicativi, la stazione spaziale Tiangong è progettata per essere di medie dimensioni, rispetto alla Stazione spaziale internazionale e alla Mir. Inoltre, con processi di costruzione e operativi più economici e ragionevoli, sarà superiore in alcuni aspetti, come l’efficienza della generazione di energia, la capacità di supporto dell’applicazione, i metodi di costruzione e la domanda di ristrutturazione. (4) Sistemazione sicura ed efficiente. La stazione spaziale Tiangong è progettata in linea con il concetto orientato all’uomo. Il design non solo garantisce la sicurezza e il comfort dell’equipaggio in orbita, ma si concentra anche sul supporto dello sforzo efficiente dell’intelligence dell’equipaggio.