„Temperaturregulierende Oberbekleidung“ und „intelligenter Administrator“ … enthüllen die „schwarze Technologie“, die Shenzhou XIV begleitet

Die Astronautenbesatzung Shenzhou 14 ist erfolgreich in das Frachtraumschiff Tianzhou 4 eingestiegen und die damit verbundenen Arbeiten verlaufen wie geplant. Welche „schwarzen Technologien“ begleiteten das Raumschiff Shenzhou 14 während dieser Flugmission?

Am 5. Juni machte das Beijing Aerospace Flight Control Center ein Foto von der bemannten Raumsonde Shenzhou 14 und dem Kernmodul Tianhe, die ein autonomes und schnelles Rendezvous und Andocken durchführten. Foto: Xinhua News Agency-Reporter Li Xin

Unabhängig von extremer Hitze oder Kälte schützt die „Temperature-Control-Oberbekleidung“ Astronauten vor Kälte und Hitze

Der Andockmodus des Raumschiffs Shenzhou XIV und die Fluglage des Raumstationskomplexes führen dazu, dass das Raumschiff ständig durch andere Module blockiert wird, wodurch sich das Raumschiff über lange Zeit in einer Umgebung mit extrem niedrigen Temperaturen befindet, in der die Sonne nicht scheinen kann. Die Tiefsttemperatur liegt sogar unter minus 100 Grad Celsius. Wenn sich die Raumstation in bestimmten Konfigurationen befindet, sind bestimmte Bereiche des Raumfahrzeugs weiterhin der Sonneneinstrahlung ausgesetzt, wobei die Höchsttemperatur 100 Grad Celsius übersteigt. Die extrem hohen und niedrigen Außentemperaturen stellen eine große Herausforderung für die Gesundheit der Astronauten und den normalen Betrieb der Raumfahrzeugausrüstung dar.

Um diese Herausforderung der Temperaturregelung zu bewältigen, machten sich Ingenieure der Fifth Academy of China Aerospace Science and Technology Corporation die Tatsache zunutze, dass Wärmestrahlung die wichtigste Methode der Wärmeleitung im Weltraum ist. Sie erzielten Durchbrüche in Schlüsseltechnologien wie der gezielten Gestaltung und Regulierung der photothermischen Leistung der äußeren Wärmekontrollbeschichtungen von Raumfahrzeugen, der räumlichen Stabilitätsgestaltung von Wärmekontrollmaterialien und der kombinierten Kontrolle großer und komplexer Strukturschnittstellen. Sie entwarfen und entwickelten eine magische „Temperaturkontrollbeschichtung“ – eine Wärmekontrollbeschichtung mit geringer Absorption und geringen Emissionen.

Geringe Absorption bedeutet, wie der Name schon sagt, dass die Beschichtung selbst eine geringe Solarabsorptionseigenschaft aufweist, wodurch der durch Sonneneinstrahlung verursachte Temperaturanstieg wirksam reduziert werden kann.

Geringe Emissivität bedeutet, dass die Beschichtung eine geringe Infrarot-Emissivität aufweist, die den Strahlungswärmeverlust aus dem Inneren des Raumfahrzeugs in die äußere, sehr kalte Umgebung wirksam blockieren kann und so einen weiteren Temperaturabfall in der Kabine verhindert.

Gleichzeitig haben die Ingenieure spezielle Designs für die Absorptions- und Emissionsleistung entwickelt, die auf der Struktur des Raumfahrzeugs, der Leistung und den thermischen Umgebungseigenschaften des Weltraums basieren. Die daraus resultierende „temperaturgeregelte Außenhülle“ kann gewährleisten, dass das Raumfahrzeug auch bei langfristig extrem hohen und niedrigen Außentemperaturen einen geeigneten Temperaturbereich in der Kabine aufrechterhalten kann. Dadurch werden die Astronauten vor Kälte und Hitze geschützt und ihre Sicherheit gewährleistet.

Am 5. Juni machte das Beijing Aerospace Flight Control Center ein Foto von der bemannten Raumsonde Shenzhou 14 und dem Kernmodul Tianhe, die ein autonomes und schnelles Rendezvous und Andocken durchführten. Foto: Xinhua News Agency-Reporter Li Xin

Machen Sie sich keine Sorgen über die riesige Datenmenge, ein „intelligenter Administrator“ kann helfen

Auf der Raumsonde Shenzhou XIV werden ständig riesige Datenmengen generiert. Um diese komplexen Parameter in intuitive, für Astronauten verständliche Zahlenwerte umzuwandeln, fungiert die Anwendungssoftware der Instrumentensteuerung als „intelligenter Manager“.

Wenn die verschiedenen Subsysteme des Raumfahrzeugs ihren Betrieb aufnehmen, werden die generierten Daten im digitalen Steuerungssubsystem gesammelt und dann vom „intelligenten Administrator“ zusammengefasst und in Inhalte umgewandelt, die Astronauten intuitiv identifizieren und bedienen können, und auf dem Instrument angezeigt.

Es gibt mehr als 50 Seiten zum Raumschiff Shenzhou XIV, die den Zustand verschiedener Teile des Raumschiffs zeigen. Entsprechend den Anforderungen der bemannten Rendezvous- und Docking-Mission werden relevante Inhalte, darunter die Weltkarte und der körperliche Zustand der Astronauten, angezeigt. Diese werden alle von der Anwendungssoftware des Instrumentencontrollers bereitgestellt, die als „intelligenter Administrator“ fungiert.

Die Anwendungssoftware der Instrumentensteuerung verwendet eine einzigartige Grafikanzeigetechnologie, um die Flugbahn, die Fluglage, den Flugstatus und die Subsysteminformationen des Raumfahrzeugs in Text, Grafiken und Animationen anzuzeigen.

Zhang Chiping, ein Anwendungssoftware-Designer für den Instrumenten-Controller des Raumfahrzeugs Shenzhou 14 bei der Xi'an-Zweigstelle der Fifth Academy of China Aerospace Science and Technology Corporation, sagte, dass der Einsatz dieser einzigartigen Grafikanzeigetechnologie nicht nur neuartige Anzeigeeffekte für den Instrumenten-Controller erzeugen könne, sondern auch die Verarbeitung und Anzeige von Grafiken und Text in intelligenten Weltrauminstrumenten ermögliche und den Astronauten so eine klare, intuitive und komfortable Anzeigeschnittstelle für die Durchführung ihrer Missionen biete.

Am 5. Juni überwachten Luft- und Raumfahrtforscher im Beijing Aerospace Flight Control Center das autonome und schnelle Rendezvous und Andocken des bemannten Raumschiffs Shenzhou XIV an das Kernmodul Tianhe. Foto: Xinhua News Agency-Reporter Li Xin

Egal wie lange die Reise dauert, die „Himmelsstraße“ im Weltraum ist immer offen

Das Raumschiff Shenzhou XIV steigt in den Himmel auf. Wie wird die „Weltraum-Erde-Kommunikation“ mit der Erde über eine so große Entfernung hinweg hergestellt? Die Antwort ist der Weltraum „Sky Road“, der von der Xi'an-Zweigstelle der Fifth Academy of China Aerospace Science and Technology Corporation über Relaisterminals gebaut wurde.

Als das Raumschiff Shenzhou XIV die vorbestimmte Umlaufbahn erreichte, begann das Relaisterminal des Raumschiffs zu arbeiten. Gemäß den Befehlskettenanforderungen des Raumfahrzeugflugprogramms berechnet die Ausrüstung im Relaisterminal die Richtungsdaten der Relaisterminalantenne.

Anschließend richtet das Drehgerät im Relaisterminal die Relaisantenne auf den Relaissatelliten Tianlian. Damit ist die Erfassung und Verfolgung des Tianlian-Relaissatelliten abgeschlossen, eine Kommunikationsverbindung vom Raumfahrzeug zum Tianlian-Relaissatelliten und dann zur Erde hergestellt, eine reibungslose Kommunikation zwischen dem Raumfahrzeug Shenzhou XIV und der Erde ermöglicht und sichergestellt, dass Bodentester den Flugstatus des Raumfahrzeugs in Echtzeit erfassen können.

Yu Xiaochuan, Leiter der bemannten Weltraummission der Xi'an-Zweigstelle der Fünften Akademie der Chinesischen Raumfahrtwissenschafts- und -technologiegesellschaft, stellte vor, dass das über das Relaisterminal und den Relaissatelliten Tianlian eingerichtete weltraumgestützte Mess- und Steuerungskommunikationssystem die Bodenmess- und Steuerungsabdeckung des Raumfahrzeugs Shenzhou XIV auf über 90 % erhöhen könne.

Reporter: Hu Zhe, Song Chen

Quelle: Nachrichtenagentur Xinhua