航天员聂海胜进入核心舱节点舱
核心舱由节点舱、小柱段、大柱段三大结构组成,根据字面意思理解大柱段应当是核心舱最大的结构,然而事实上最能感受空间站之大的结构却是与小柱段同等直径的“节点舱”。
天和核心舱节点舱
这是因为大柱段被平台设备、再生生保设备、科研机柜等载荷占用了不少活动空间,但即便如此大柱段仍然可以并排站立3名航天员,且空间还有富余,足见核心舱整体之大。
神舟十二号航天员乘组在核心舱大柱段
那么,节点舱为什么也需要大尺寸呢?因为它肩负双重使命。
天和核心舱结构与分布
在天宫空间站关键技术验证阶段,节点舱是神舟十二号与神舟十三号两批航天员乘组执行太空行走任务的“气闸舱”。
太空出舱行走任务(神舟七号航天员翟志刚)
航天员在节点舱执行出舱任务时与核心舱小柱段相连的双向承压舱门关闭,内部密闭空间需要容纳至少两名航天员,他们要在这里穿脱厚重的舱外航天服,因此需要较大的活动空间。
气闸舱只能算是节点舱的兼职工作,待明年问天实验舱对接之后,天宫空间站将再添置一个人员专用气闸舱,届时节点舱的气闸舱功能将成为备份功能。
节点舱可保障至少两名航天员同时执行出舱任务
节点舱的本职工作顾名思义是作为天宫空间站的交通枢纽节点,人员与货物都将经此通达空间站各舱段。与我们日常生活中常见的十字路口、三岔路口不同,它是立体式的“六岔路口”。
直径2.8米的节点舱是一个球形舱体,总共有6个开口,分别是1个前向对接口、2个侧向停泊口、1个径向对接口,以及1个与核心舱小柱段相连的双向承压舱门开口。
红黄蓝框依次是:出舱口、双向承压门、侧向停泊口
那么,身处其中的航天员会不会“迷路”呢?即便是在地球,常人面对6个尺寸大致相同的开口也会迷路,但有两个开口是一定可以分辨的,那就是航天员出舱口与径向停泊口,因为在地球引力作用下可以轻松辨识上下两个方位。
然而在太空,航天员身处微重力环境中无法依靠人体前庭觉与本体觉分辨方位的上与下,这就会导致方位感知的错乱。为此设计人员专门在节点舱的每个开口设置了标示方位的“路标”,为航天员辨别方位提供直接的线索依据。
节点舱前向对接口路标
节点舱路标并不是恒定不变的,比如在航天员轮换期间会有两艘神舟载人飞船分别对接前向对接口与径向对接口。再比如,前向对接口进行推进剂