Warum werden diese beiden Schränke als „Wächter“ der wissenschaftlichen Experimente auf der Raumstation bezeichnet?

Produziert von: Science Popularization China

Autor: China Science Expo

Hersteller: China Science Expo

Anmerkung des Herausgebers: Um die Grenzen des Wissens zu erweitern, hat Chinas Spitzentechnologieprojekt eine Artikelserie mit dem Titel „Unbekanntes Gebiet“ gestartet, die einen Überblick über die Erkundungsergebnisse bietet, die die Grenzen im Weltraum, in der Tiefsee, in der Tiefsee und in anderen Bereichen durchbrochen haben. Begeben wir uns auf eine wissenschaftliche Entdeckungsreise und lernen wir die erstaunliche Welt kennen.

Im riesigen Universum hat die Entdeckungsreise der Menschheit nie aufgehört. Von der Erde aus blicken wir hinauf zum Sternenhimmel und träumen davon, die Geheimnisse des Universums zu lüften und die Gesetze zu verstehen, die seine Funktionsweise bestimmen. Unter anderem bietet der Bau und Betrieb der Raumstation der Menschheit eine beispiellose Plattform für die weltraumwissenschaftliche Forschung. Neben den Kabinen zur Durchführung weltraumwissenschaftlicher Experimente gibt es zwei Spezialkabinette, die den reibungslosen Ablauf wissenschaftlicher Experimente gewährleisten. Dabei handelt es sich um den Wartungs- und Einstellschrank im Orbit, die wissenschaftliche Handschuhbox und den Tieftemperatur-Lagerschrank.

Wartungs- und Einstellschrank im Orbit: Der Wächter der weltraumwissenschaftlichen Forschung

Obwohl die wissenschaftliche Experimentierplattform in der Raumstation hochentwickelt ist, ist es unvermeidlich, dass es bei längerem Betrieb zu Fehlfunktionen oder Wartungsbedarf kommt. Um die Kontinuität und Stabilität der wissenschaftlichen Forschungsarbeit zu gewährleisten, wurden Wartungs- und Justierungskabinette im Orbit eingerichtet.

Gleisseitiger Wartungs- und Einstellschrank

(Quelle: CCTV News)

Dieser Prüfschrank bietet einen geräumigen Wartungsarbeitsraum mit einem Volumen von mehr als 360 Litern, der vielen Wartungs- und Reparaturanforderungen gerecht wird, beispielsweise Ladevorbereitung, Einstellung, Reinigung, Schweißen, Montage usw. Astronauten können hier mechanische oder Routinearbeiten durchführen und mithilfe des Roboterarms im Operationskasten heikle Operationen ausführen, wodurch die Sicherheit der Astronauten im größtmöglichen Maße gewährleistet wird.

Darüber hinaus ist der Wartungs- und Einstellschrank im Orbit auch mit einem intelligenten induzierten Wartungssystem ausgestattet. Durch Augmented-Reality-Technologie werden Wartungsinformationen auf das physische Objekt projiziert. Astronauten müssen lediglich eine Brille tragen, um das physische Objekt zu betrachten und gleichzeitig Wartungsanweisungen zu erhalten, was die Effizienz und Genauigkeit der Wartung erheblich verbessert.

Im Gegensatz zu anderen wissenschaftlichen Experimentierkabinetten, die ein oder mehrere relativ feste Forschungsthemen haben, gibt es im Wartungs- und Anpassungskabinett im Orbit keine sehr unabhängige Forschungsrichtung. Also, was macht es?

Wenn in der Vergangenheit Geräte ausfielen, war es für Astronauten umständlich, diese im Orbit zu reparieren und auszutauschen. Der Wartungs- und Einstellschrank im Orbit bietet eine Reihe von Diensten, darunter Strukturinstallation, Reinraumverarbeitung, Hilfsbetrieb von Roboterarmen und entsprechende Unterstützung wie Vakuum, Abgas und Werkzeuge. Auf diese Weise können Astronauten andere wissenschaftliche Experimentierschränke, einschließlich Nutzlastgeräte anderer Raumfahrtanwendungssysteme, austauschen, reparieren oder bedienen.

Darüber hinaus können mit diesem Schrank auch große Lasten außerhalb der Kabine repariert werden. Im Schrank befindet sich eine ausziehbare Plattform, die im ausgeklappten Zustand eine große flache Platte von 900 mm x 700 mm ergibt. Auf dieser flachen Platte können große Lasten außerhalb der Kabine befestigt und anschließend an den zahlreichen Lastschnittstellen angeschlossen werden, um entsprechende Wartungsarbeiten durchzuführen.

Wissenschaftliche Handschuhkästen und Kryo-Lagerschränke: Hüter der Versuchsproben

Innerhalb der Raumstation müssen Proben aus wissenschaftlichen Experimenten ordnungsgemäß geschützt und gelagert werden. Zu diesem Zweck sind wissenschaftliche Handschuhkästen und Tieftemperatur-Lagerschränke zu unverzichtbaren Versuchseinrichtungen geworden.

Wissenschaftliche Handschuhkästen und Kryo-Lagerschränke

(Bildquelle: Space Application Engineering and Technology Center, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Die wissenschaftliche Handschuhbox bietet einen geschlossenen und sauberen Betriebsraum für wissenschaftliche Experimente. In der Handschuhbox können Astronauten mithilfe von vier Handschuhen aus Spezialmaterialien Experimente durchführen, die flexibel und sicher zugleich sind. Das Handschuhfach verfügt außerdem über eine Schnellwechselfunktion und vier Fenster, sodass Astronauten bequem verschiedene Versuchsvorgänge durchführen können. Darüber hinaus sind in der Handschuhbox ein geschickter Roboterarm und ein Mikromanipulationssystem installiert, mit denen Astronauten anspruchsvollere experimentelle Vorgänge wie die Entnahme und Injektion von Zellkernen durchführen können.

Um die Validität der Versuchsproben auch nach dem Versuch sicherzustellen, wird im Versuchsschrank unterhalb der Handschuhbox ein Tieftemperatur-Lagerschrank eingesetzt. Es sind drei Niedrigtemperatur-Konservierungsmodi von -80 °C, -20 °C und 4 °C möglich, die den Anforderungen unterschiedlicher Niedrigtemperatur-Lagerbedingungen für biologische Proben, Reagenzien, Materialien und andere Proben gerecht werden. Wenn die Astronauten ihre Mission abgeschlossen haben und zur Erde zurückkehren, werden diese gut gelagerten Proben an wissenschaftliche Forscher vor Ort übergeben, um ihren wissenschaftlichen Forschungswert weiter zu steigern.

Abschluss

Die Plattform für wissenschaftliche Experimente mit variabler Schwerkraft im Weltraum, der Wartungs- und Einstellschrank im Orbit, die wissenschaftliche Handschuhbox und der Tieftemperatur-Lagerschrank bilden zusammen ein leistungsstarkes Unterstützungssystem für wissenschaftliche Experimente in der Raumstation. Sie stellen den Wissenschaftlern nicht nur leistungsstarke Werkzeuge zur Erforschung der Geheimnisse der kosmischen Schwerkraft zur Verfügung, sondern gewährleisten auch die Kontinuität und Stabilität der Weltraumforschung. Diese Einrichtungen werden in Zukunft eine wichtigere Rolle spielen und der Menschheit weitere Geheimnisse des Universums enthüllen.