Dem Sternenmeer entgegen! Der Unterschied zwischen dem Wentian-Experimentiermodul und dem Tianhe-Kernmodul

Vor zwei Jahren, am 23. Juli 2020, startete die Trägerrakete Langer Marsch 5 Yao-4 mit der Marssonde Tianwen-1 an Bord vom Weltraumbahnhof Wenchang und begab sich auf die lange Reise zur Erkundung des nahen Nachbarn der Erde – des Mars.

Bildquelle siehe Wasserzeichen

Zwei Jahre später schickte die Trägerrakete Langer Marsch 5B, ebenfalls im Weltraumbahnhof Wenchang, das Labormodul Wentian ins All.

Teil 1

Neben der Umwandlung der Raumstation in eine Raumstation mit zwei Kabinen übernimmt Wentian auch die wichtige Aufgabe wissenschaftlicher Experimente.

„Tianwen“ und „Wentian“ unterscheiden sich nur in der Reihenfolge, aber sie stammen beide aus dem langen Gedicht „Himmlische Fragen“ des berühmten Dichters Qu Yuan. Die Menschen in China hatten im Laufe der Jahrhunderte wunderschöne Vorstellungen vom Universum, die heute allmählich Wirklichkeit werden: Die Sonde „Tianwen-1“ ist seit über einem Jahr auf dem Mars gelandet und bringt uns Informationen aus erster Hand über diesen roten Planeten. und das Labormodul „Wentian“ wird künftig zur Raumstation „Tiangong“ fliegen und dort am Kernmodul „Tianhe“ andocken. Die geplante Konfiguration mit „drei Kabinen“ wird die Konfiguration mit „zwei Kabinen“ ergänzen und den Maßstab der chinesischen Raumstation „Tiangong“ weiter vergrößern .

So sieht die chinesische Raumstation mit drei Kabinen aus

Die Hauptfunktion der Raumstation „Tiangong“ meines Landes ist ein „Weltraumlabor“. Es werden verschiedene wissenschaftliche Experimente durchgeführt, um die kurz- und langfristigen Auswirkungen der Weltraumumgebung auf Physik, Chemie, Biologie und Medizin zu untersuchen und so eine theoretische und technische Grundlage für unsere Reisen in tiefere Bereiche des Weltraums zu schaffen.

Da es sich um ein „Weltraumlabor“ handelt, sind dafür zahlreiche experimentelle Instrumente erforderlich. Die Hauptfunktionen des bestehenden Tianhe-Kernmoduls sind die Hauptsteuerung der Raumstation, der Langzeitaufenthalt von Astronauten und das Andocken des Kerns jedes Moduls. Daher ist die Anzahl der darauf befindlichen Experimentierschränke relativ begrenzt und es können nur wenige Experimente durchgeführt werden.

Der Protagonist dieser Zeit, das Labormodul „Wentian“, ist, wie der Name schon sagt, hauptsächlich für die Durchführung von Weltraumexperimenten zuständig.

Teil 2

Ein Bild zeigt den Unterschied zwischen dem Wentian-Experimentiermodul und dem Tianhe-Kernmodul

Vergleich des Wentian-Experimentiermoduls und des Tianhe-Kernmoduls / Hergestellt von: Xingzhi Science and Technology

Sein Aufbau unterscheidet sich deutlich vom Kernmodul:

Zunächst einmal der auffällige „Kopf“.

Der Kopf des Tianhe-Kernmoduls ist ein rundes Knotenmodul mit zwei Andocköffnungen, zwei Liegeplätzen und einem Ausgang. An der Spitze des Experimentalmoduls „Wentian“ befindet sich ein spitz zulaufendes Ressourcenmodul, das mit zwei großen flexiblen Solarflügeln ausgestattet ist, die aus dem gleichen Material wie das Kernmodul „Tianhe“ bestehen, deren Fläche jedoch deutlich größer ist als die des Kernmoduls „Tianhe“. Da es im Versuchsmodul viele Schränke gibt und der Energieverbrauch dementsprechend gestiegen ist, sind größere Solarflügel erforderlich, um mehr Strom bereitzustellen.

Es ist erwähnenswert, dass oben am Solarflügelfachwerk eine Schnittstelle zur Installation des Solarflügels reserviert ist. Nachdem die Raumstation gebaut ist, kann ein Solarflügel, der sich im Tianhe-Kernmodul befindet, auf diese Schnittstelle übertragen werden, um die Beleuchtungseffizienz weiter zu verbessern (der andere kann an der Schnittstelle des Mengtian-Experimentiermoduls installiert werden).

Wir können auch feststellen, dass die Relaisantenne des Wentian-Experimentiermoduls ebenfalls auf dem Ressourcenmodul angeordnet ist, während sich die Relaisantenne des Tianhe-Kernmoduls auf dem großen Säulenabschnitt befindet. Darüber hinaus sind die Funktionen der beiden Ressourcenkabinen grundsätzlich ähnlich und beide verfügen über Funktionen zur Lageanpassung und Energiespeicherung.

Unterhalb des „Kopfes“ befindet sich der „Mittelteil“.

Der mittlere Teil des Tianhe-Kernmoduls ist ein kleiner Säulenabschnitt mit einem Durchmesser von 2,9 Metern, in dem sich die Schlaf- und Sanitärbereiche der Astronauten sowie ein „Weltraum-Laufband“ befinden; während der mittlere Teil des Wentian-Experimentiermoduls eine quadratische Luftschleusenkabine ist.

Der Schlafbereich, der Sanitärbereich und das Raumlaufband des kleinen Säulenabschnitts des Tianhe-Kernmoduls

Obwohl das Kernmodul Tianhe ebenfalls über eine Luftschleuse (d. h. ein Knotenmodul) verfügt, ist die Luftschleuse von Tianhe hinsichtlich Volumen und Ausgangsdurchmesser kleiner als die Luftschleuse von Wentian, was Außenbordaktivitäten für Astronauten erschwert.

Noch wichtiger ist jedoch, dass die Kabine evakuiert wird und ihre Funktion als Knotenpunktkabine verliert, sobald die Luftschleuse der Tianhe ihre Außenbordmission beginnt. Dadurch wird ein Transfer der verschiedenen Kabinen unmöglich. Dies ist nicht nur unbequem, sondern birgt auch gewisse versteckte Gefahren. Daher wird die Wentian-Luftschleuse in Zukunft als Hauptschleuse für Astronauten dienen, die Außenbordeinsätze durchführen , während die Tianhe-Luftschleuse als Ersatz dienen wird. Wenn die Hauptschleuse ausfällt, können Astronauten immer noch über die Ersatzschleuse ein- und aussteigen.

Die Luftschleuse von „Wentian“ ist außerdem mit einer Außenbord-Expositionsplattform ausgestattet , die es ermöglicht, verschiedene Proben der Weltraumumgebung auszusetzen und die Auswirkungen der extremen Weltraumumgebung auf verschiedene Materialien, Teile und sogar Lebensformen zu untersuchen, wodurch der Forschungsumfang weiter erweitert wird.

Unterhalb des „mittleren“ Teils befindet sich der Hauptkörper der Kabine, der zylindrisch ist und einen Durchmesser von 4,2 Metern hat.

Der Hauptteil des „Tianhe“-Kernmoduls wird als „große Säule“ bezeichnet und umfasst einen Teil des Lebenskontrollmoduls und ein Ressourcenmodul. während der Hauptkörper des „Wentian“ ein komplettes Arbeitsmodul ist. Neben einer Vielzahl an Experimentierkabinetten ist er auch mit 3 Schlafbereichen und 1 Sanitärbereich ausgestattet. Nach der Montage wird es in der Lage sein, den Bedarf der Besatzungen von „Shenzhou 14“ und „Shenzhou 15“ (insgesamt sechs Astronauten) für ein Treffen im Weltraum zu decken, in Verbindung mit den drei Schlafbereichen und einem Sanitärbereich, die sich bereits im Kernmodul „Tianhe“ befinden.

Neben dem Wohnraum verfügt das Wentian-Labormodul auch über ein Backup-Steuerungs- und Verwaltungssystem für das Tianhe-Kernmodul, das als redundante Funktion dient. Im Notfall kann die gesamte Raumstation über das Labormodul gesteuert werden, um die Sicherheit des Raumfahrzeugs und der Astronauten zu gewährleisten.

An der Außenseite der Experimentierkabine „Wentian“ ist zudem ein kleiner Roboterarm installiert.

Obwohl das Tianhe-Kernmodul über einen großen Roboterarm verfügt und sein Bewegungsbereich und seine Tragfähigkeit größer sind als die des kleinen Wentian-Roboterarms, ist es in Bezug auf Präzision und Flexibilität etwas schlechter. Glücklicherweise können große und kleine Roboterarme kaskadiert werden, wodurch die Funktion „1+1>2“ realisiert wird. Der kombinierte Roboterarm verfügt nicht nur über einen größeren und flexibleren Bewegungsbereich, sondern auch über eine höhere Präzision. Astronauten können den Roboterarm in der Kabine bedienen, ohne das Haus zu verlassen, um Außenbordlasten zu übertragen, die Anzahl der Außenbordaktivitäten zu reduzieren und die Arbeitseffizienz zu verbessern.

Schematische Darstellung der Zusammenarbeit zwischen großen und kleinen Roboterarmen/Quelle: Xingzhi Science and Technology

Nachdem das Wentian-Experimentalmodul an das Tianhe-Kernmodul angedockt hat, wird es die nächsten drei Monate am vorderen Andockplatz verbleiben und zusammen mit dem Tianzhou-Frachtraumschiff, das am Heck des Tianhe-Kernmoduls geparkt ist, eine I-förmige Hauptstruktur bilden. Gleichzeitig wird das bemannte Raumschiff Shenzhou 14 am seitlichen Andockpunkt geparkt, wodurch die Raumstation insgesamt eine „Bu“-förmige Konfiguration erhält.

Bildquelle: Star Intelligence

Wenn das Labormodul „Mengtian“ drei Monate später ins All aufbricht, wird das Labormodul „Wentian“ mit Hilfe des Transferroboterarms vom vorderen Andockport zum seitlichen Andockport bewegt, um Platz für das Labormodul „Mengtian“ zu schaffen. Anschließend wird auch das Labormodul „Mengtian“ transferiert und damit die Aufgaben der Bauphase der Raumstation „Tiangong“ endgültig abgeschlossen.

Teil 3

Mit den Fragen der Alten und der Neuzeit im Gepäck machen wir uns auf den Weg zum Sternenmeer!

Der Miluo-Fluss fließt endlos und das Tosen der Wellen im Südchinesischen Meer bleibt unverändert. Von Zigui nach Wenchang sind es mehr als 2.000 Meilen und von „Himmlischen Fragen“ bis „Den Himmel fragen“ sind mehr als 2.000 Jahre vergangen. Unser riesiges Territorium hat unseren weiten Horizont geprägt und unsere lange Geschichte hat unsere erhabenen Bestrebungen geprägt. Die beste Antwort, die wir unseren Vorfahren geben können, ist, kontinuierlich in den Weltraum vorzudringen und beharrlich das Unbekannte zu erforschen.

Bildquelle: Star Intelligence

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Frozen Sunflower

Hersteller: China Science Expo

Der Artikel gibt nur die Ansichten des Autors wieder und repräsentiert nicht die Position der China Science Expo

Dieser Artikel wurde zuerst in der China Science Expo (kepubolan) veröffentlicht.

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