黄志澄
航天技术专家

我是航天技术专家黄志澄,关于神十三航天员的“出差之旅”,问我吧!

2021年10月16日0时23分,,神舟十二号载人飞行任务圆满成功之后仅仅一个月,神舟十三号载人飞船又成功发射。目前航天员翟志刚、王亚平、叶光富先后进入天和核心舱。这趟“出差”,中国航天员将首次在轨驻留六个月,刷新我国载人飞船在轨停留时间纪录。
为什么要这么快发射神舟十三号?“出差”半年,3名航天员会给中国空间的带去些什么?又会面临哪些新的挑战?我是航天技术专家黄志澄,关于神舟十三号载人飞船以及其他航天相关知识,欢迎向我提问!
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焦点 2021-09-17 进行中...
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黄志澄 3小时前

国际空间站真正退役后,美国在地球轨道不会继续建造国际合作的空间站,而把开发商业空间站的任务,交给私营航天公司。2018年2月13日,美国宇航局(NASA)公布的2019年预算草案表示,美国于2022年将开始建造月球轨道空间站(月球轨道平台门户Lunar Orbital Platform-Gateway)。在月球轨道上建造一个空间基础设施,以便对人类最近的邻居进行长期研究。2022年后,美国航空航天局将向月球轨道上发射动力和推进装置,这将成为月球轨道空间站的基础。目前,原来参加国际空间站的国家和组织,除俄罗斯外,都将参加这项计划。该空间站将使用比国际空间站更为先进的技术,比如使用闭环生命保障系系和电推进技术。这些新技术将使月球轨道空间站成为人类首个星际中转站。NASA也将该空间站视作载人火星任务的“试验场”。
这个国际月球轨道空间站将由模块化组件搭建,由运力堪比土星五号的美国宇航局的航天运载系统(SLS)火箭运抵月球附近,而航天员则乘坐猎户座飞船在地球与该空间站之间穿梭,猎户座飞船也将使用SLS火箭发射。在进入月球转移轨道后,猎户座飞船乘员舱将先与SLS火箭末极分离并转向,与还在SLS火箭上的附加舱段对接,这与1960年代阿波罗飞船指令舱对接登月舱的方式非常类似。但是,与阿波罗登月舱登陆月球表面不同,每次猎户座发射任务都会携带一个附加舱段抵达月球附近。这些舱段最终会在月球轨道上对接,组合成一座航天员的长期住所。其他国家也可以发射自己的组件参与组合,如同今天地球轨道上的国际空间站。
与自 2000 年以来一直有航天员的国际空间站不同,月球轨道空间站不会有航天员一直值守。相反,航天员每次只会在月球空间站停留大约 30 到 90 天。其他时间月球空间站将自动运行。这种情况在很大程度上是因为,与国际空间站相比,将航天员送入绕月轨道成本太高。这可能会让月球空间站在大部分时间里无人值守。月球轨道空间站的主要功能之一是充当探测器和航天员往返月面的中转站。NASA 设想在月面沙克尔顿环形山建立一个月球基地。沙克尔顿环形山是月球表面富含水冰的区域。NASA 认为,这一月面基地最终将需要水、废物处理、着陆器、通信和辐射屏蔽等物资。月球轨道空间站也有可能有远程遥控月球探测机器人。航天员可以远程遥控月球车或飞行器,来探测陨石坑或建造用于望远镜观测的无线电天线。毕竟在地球上发出指令和在月球近地球侧表面接收指令之间,有两秒的时间的延迟。
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黄志澄 3小时前

目前发射航天器的航天运载器主在要有火箭和以火箭发动机为动力的航天飞机以及用飞机来发射火箭或火箭飞机。为了提高火箭的效费比,火箭要发展重复使用技术和简化发射技术,实行如民航那样的航班化。此外,各航天大国正在研究许多新技术,主要有:
1.空天飞机。空天飞机是航空航天飞机的简称。它是在上升段使用吸气式发动机和火箭发动机、能在常规跑道上水平起落、具有飞机外形的往返于地球表面和地球轨道之间的航天运载器。空天飞机在大气层内飞行时,可用空气中的氧气做氧化剂,减少氧化剂的装载量,从而减少飞机的质量和体积,并由此降低了成本。此外,由于它可像普通飞机一样完全重复使用,且能水平起飞,水平降落,这样就省去垂直发射火箭所需的复杂设备。
2.轨道炮。轨道炮是电磁炮的一种。电磁炮是利用电磁力产生动能推进航天器的一种先进的航天运载系统,与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同,电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力,但其作用的时间要长得多,可大大提高弹丸或航天器的速度和射程。
3.太空电梯。1895年,俄罗斯科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基。曾建议建造一座“天体城堡”,这座城堡将与巴黎的埃菲尔铁塔相似。NASA的网站上介绍了如何在靠近地球赤道上建设高大铁塔,并通过电缆连接到在地球同步轨道上的卫星。电磁动力车辆将在大约五个小时内到达地球轨道,同时沿途为游客提供令人惊叹的景色。对于建造在地球上的天梯,需要位于距离地面至少3.6万千米上空,使用3.6万千米长的缆绳与地面连接。这种缆绳必须十分结实,只有碳纳米管可以胜任。
4.激光推进技术。激光推进技术是利用远距离高能激光加热工质,使得工质气体热膨胀或者产生电流间接产生推力,推动飞行器前进。激光推进是推动飞行器前进的新概念推进技术,具有比冲高、有效载荷比大、发射成本低等优点,可广泛用于微小卫星近地轨道发射、地球轨道碎片清除、微小卫星姿态和轨道控制等领域。
5.核聚变动力火箭。在核聚变反应中,核子被迫进行聚合从而产生巨大的能量。大多数的聚变反应堆都是利用托卡马克装置将燃料限制在一个磁场之中来驱动聚变反应的。但是,托卡马克装置太重,并不适合用于火箭之上。因此,核聚变动力火箭必须要采用另一种触发聚变的方法,即惯性约束核聚变。这种设计以高能光束(通常是激光)来代替托卡马克装置中的磁场。当聚变反应发生后,磁场再引导炽热离子喷向火箭尾部,产生核聚变火箭的推进力。
6.反物质推进器。反物质是一种和通常物质的质量完全相同、但电荷相反的物质。反物质原子由反质子、反中子和正电子(普通电子带负电)组成。当反物质原子和通常物质的原子碰撞时,两种原子会湮灭并释放出巨大的能量。由于反物质和物质如果相遇,将会湮灭,正反物质的质量将会全部转化为能量,从而释放巨大的能量。
目前,上述各项新技术都还处于探索阶段,离实际应用还有较大距离。

黄志澄 2021-09-23

国际空间站在2024年以前是会正常运转的,但由于空间站的寿命已经超过了设计寿命,所以会出现很多的部件老化问题。比如最近俄罗斯舱段就出现了裂纹问题。但是我想这样一个大型空间基础设施必须要尽量延长它的寿命,来提高它的使用价值。据报道,美国宇航局会让国际空间站尽可能运行到2028年或2030年。从国际空间站的构型来看,也存在这种可能性。
从现在美国航天局的计划来看,他们正准备大力推进国际空间站的商业化。商业化的方法主要是两种,一种是实现太空旅游,允许私人游客进入空间站,并且要支付较高的费用。第二种方法是在空间站上进行的科学试验项目需要支付一定费用,这样做可以增加空间站收入,而且可以激发创新活力,因为只有那些具有商业前景的创新项目,才愿意付高昂的费用到空间站上进行科学实验。除此以外,美国还正在鼓励发展商业的空间站和建设太空酒店,但这些可能要一段较长时间后才能够实现。
因此,在我看来,在未来十年中,太空将进入“双空间站”时代,即在地球低轨道将有国际空间站和中国空间站等两个空间站。其中,中国空间站有明显的后发优势,但也存在种多挑战。至于俄罗斯是否要退出国际空间站,并建设自己的空间站,目前还带有一定的不确定性,其中涉及到俄罗斯的国力和俄罗斯与美国的政治博弈。

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是的,多数农村老年人及其子女之间都会存在这种温情脉脉的关于要不要干活的争议,这个没有对错,可能只是关于劳作上的观念的不同。在很多次与全国不同地区老年人的访谈中我发现,对老年人来说,劳动的意义是多重的。首先,农村老年人没有“退休”概念,只要还能动,就要去地里刨,我见过80多岁腿脚不方便,在自家门前坐在小板凳上挖红薯的老人。这启发我,劳动不仅是一种负担,更是一种基本权利,从劳动本身就能产生意义,劳动是一种本能,不仅有不依附于人的经济意义,更有满足作为人的基本需求的政治意义。其次,劳动也是农村老年人活化自己社会关系网络,老年人的一个生活困境就是社会交往不断萎缩,我们说在生理性死亡之前,多数人会有一个社会性死亡的过程,生命向外伸展的触角不断萎缩,是很糟糕的体验。与邻里亲朋交换种子秧苗、讨论庄稼长势、交流种植方法、互赠丰收成果等都为他们带来不少的喜悦、温暖和忧愁,是非常立体的社会情感体验,社会性价值就能被生产出来。再次,劳动也是老年人进行家庭情感交流的重要渠道,年轻人大多在城里生活,老年人心有挂碍,但是不想打搅年轻人的工作,他们需要一些沟通交流的媒介。访谈中的老年人说,“知道孩子们什么都买得到,但是我自己种的东西,绿色健康,是钱买不到的,而且想孙子了,他们不来看我,那我就去看他们,借着每个月送菜的机会,我不就看到他们了,每个季节有每个季节的蔬菜瓜果,这个月送辣椒茄子,下个月就可以送南瓜冬瓜”,就像年轻人回家就要大包小包地送给老人表达情感一样,老年人也通过这些自己亲手栽培、捡收的农产品与孩子进行情感表达。最后,劳动也是与自然、自我交流的重要方式,作物的生长衰败与人的喜怒哀乐是牵连起来的,也是与人的品性态度牵连起来的,心情不好了,去地里转转,看到庄稼长势喜人,立马就高兴起来了;从不同地块杂草的情况,沟沟坎坎修整的情况等就能判断这个人勤快还是懒惰,精细还是粗糙,就能转变成对劳动者的认识。总之,劳动意义丰富多样,不能一刀切地阻止老年人劳动,可以在可能的情况下为他们提供便利,注意提醒,时常问候。

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国际空间站真正退役后,美国在地球轨道不会继续建造国际合作的空间站,而把开发商业空间站的任务,交给私营航天公司。2018年2月13日,美国宇航局(NASA)公布的2019年预算草案表示,美国于2022年将开始建造月球轨道空间站(月球轨道平台门户Lunar Orbital Platform-Gateway)。在月球轨道上建造一个空间基础设施,以便对人类最近的邻居进行长期研究。2022年后,美国航空航天局将向月球轨道上发射动力和推进装置,这将成为月球轨道空间站的基础。目前,原来参加国际空间站的国家和组织,除俄罗斯外,都将参加这项计划。该空间站将使用比国际空间站更为先进的技术,比如使用闭环生命保障系系和电推进技术。这些新技术将使月球轨道空间站成为人类首个星际中转站。NASA也将该空间站视作载人火星任务的“试验场”。
这个国际月球轨道空间站将由模块化组件搭建,由运力堪比土星五号的美国宇航局的航天运载系统(SLS)火箭运抵月球附近,而航天员则乘坐猎户座飞船在地球与该空间站之间穿梭,猎户座飞船也将使用SLS火箭发射。在进入月球转移轨道后,猎户座飞船乘员舱将先与SLS火箭末极分离并转向,与还在SLS火箭上的附加舱段对接,这与1960年代阿波罗飞船指令舱对接登月舱的方式非常类似。但是,与阿波罗登月舱登陆月球表面不同,每次猎户座发射任务都会携带一个附加舱段抵达月球附近。这些舱段最终会在月球轨道上对接,组合成一座航天员的长期住所。其他国家也可以发射自己的组件参与组合,如同今天地球轨道上的国际空间站。
与自 2000 年以来一直有航天员的国际空间站不同,月球轨道空间站不会有航天员一直值守。相反,航天员每次只会在月球空间站停留大约 30 到 90 天。其他时间月球空间站将自动运行。这种情况在很大程度上是因为,与国际空间站相比,将航天员送入绕月轨道成本太高。这可能会让月球空间站在大部分时间里无人值守。月球轨道空间站的主要功能之一是充当探测器和航天员往返月面的中转站。NASA 设想在月面沙克尔顿环形山建立一个月球基地。沙克尔顿环形山是月球表面富含水冰的区域。NASA 认为,这一月面基地最终将需要水、废物处理、着陆器、通信和辐射屏蔽等物资。月球轨道空间站也有可能有远程遥控月球探测机器人。航天员可以远程遥控月球车或飞行器,来探测陨石坑或建造用于望远镜观测的无线电天线。毕竟在地球上发出指令和在月球近地球侧表面接收指令之间,有两秒的时间的延迟。

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肯定也有很适应城市生活的老漂族啊,但目前来看,能够顺利融入城市生活的尚属于个体现象,而融入存在各种困难的却是群体问题。在不少城市,政府、社区和社会组织确实在做出很多积极尝试,有的取得了一定效果。对于老漂族现象的未来,我的判断是,这是中国社会和家庭发展的阶段性现象和问题,一是受到现阶段我国城市化进程的框定,也就是说,年轻人虽然在城市里生活甚至是买房了,但是没法单独依靠自己安家乐业,必须要父辈的辅助,半城市化的背景下,举全家之力也只能送年轻人进行工作,保证孩子在城市接受教育,而大多数老漂族并不是现阶段城市化的成员。二是从现阶段老漂族个体来看,他们多是前半辈子基本从事农业生产,生活在农村的,所以在他们身上就存在着城市与农村生活的巨大张力,这是与这辈人人生轨迹伴随的特点,但是可能到了2030年,充当老漂族的群体已经是75后,他们年轻时是城市农民工,因而有着丰富的城市生活经验,可能城市融入问题在他们身上就没有那么突出,或者以另一种方式呈现出来。三是国家、社区和社会对这个群体的关注度越来越高,很多人在行动,很有可能探索出各种解决或者缓解问题的办法。总之,老漂族可能会存在很长时间,与农民城市化进城高度挂钩,但是老漂族作为一种社会现象的普遍性,作为一种社会问题的严重性肯定会逐渐变化,而且我个人的判断是比较乐观的。
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