4月29日,，空間站天和核心艙發(fā)射圓滿成功，中國(guó)空間站距離我們又近了一步,。作為空間站的核心艙段,，核心艙是空間站的主要控制節(jié)點(diǎn)，是未來(lái)空間站的指揮控制中心,。那么中國(guó)空間站的設(shè)計(jì)壽命如何,，又采取了哪些措施來(lái)保證長(zhǎng)期在軌穩(wěn)定運(yùn)行呢？

　　中國(guó)空間站設(shè)計(jì)在軌飛行10年,，具備延壽到15年的能力

　　如同汽車,，在使用一定年限和里程后要報(bào)廢一樣，空間站也沒(méi)有永久壽命,，只要使用,，只要有人居住、工作和進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),，就會(huì)有損耗,。

　　中國(guó)空間站設(shè)計(jì)在軌飛行10年，具備延壽到15年的能力,。據(jù)航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師侯永青介紹：“為了保證空間站在軌不小于15年長(zhǎng)壽命要求,，我們從設(shè)計(jì)伊始，就開(kāi)展了長(zhǎng)壽命,、可靠性,、維修性、安全性一體化設(shè)計(jì),。具體來(lái)講,，就是以系統(tǒng)和產(chǎn)品的長(zhǎng)壽命和固有可靠性設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，配合開(kāi)展系統(tǒng)和產(chǎn)品在軌故障診斷,、處置預(yù)案設(shè)計(jì),、維修性設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命、可靠性的既定目標(biāo),?！?/p>

　　空間站在太空中安家后，將面對(duì)來(lái)自宇宙的各種威脅和挑戰(zhàn),，比如,，原子氧、紫外輻照,、真空,、溫度交變、空間碎片以及微重力等,，這些危險(xiǎn)元素可能會(huì)造成空間站的材料性能衰退,，或者誘發(fā)故障，從而制約艙外電纜,、表面涂層,、光學(xué)鏡頭等產(chǎn)品和設(shè)備的使用壽命。

　　最大限度減少損壞和傷害

　　雖然中國(guó)空間站有一個(gè)結(jié)實(shí)的身板,，但是再?gòu)?qiáng)的壯漢也免不了頭疼腦熱,、磕磕碰碰，生病,、受傷在所難免。

　　“影響天和核心艙艙體主結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壽命的因素主要有疲勞損傷,、意外損傷和腐蝕三種模式,。”航天科技集團(tuán)五院空間站系統(tǒng)總體主管設(shè)計(jì)師夏喬麗說(shuō),。

　　疲勞損傷,，顧名思義就是在軌后長(zhǎng)期受到內(nèi)壓、溫度變化以及大部件運(yùn)動(dòng)的作用和影響,，一些應(yīng)力相對(duì)集中的部位以及運(yùn)動(dòng)部件連接的結(jié)構(gòu)處可能會(huì)出現(xiàn)疲勞損傷,。

　　意外損傷則是指空間站在軌運(yùn)行后，在微流星,、空間碎片撞擊等意外損傷的條件下,，有可能會(huì)出現(xiàn)較大裂紋，從而引起艙體開(kāi)窗,、撕裂等災(zāi)難性事故,。而腐蝕主要是由于密封艙內(nèi)環(huán)境溫度變化、濕度變化等因素,，艙體主結(jié)構(gòu)面臨腐蝕的風(fēng)險(xiǎn),。

　　為了最大限度減少損壞和傷害，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)想方設(shè)法讓空間站變得更結(jié)實(shí)、更強(qiáng)壯,?！霸谔旌秃诵呐撝鹘Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，我們從抗腐蝕,、抗疲勞,、抗斷裂三個(gè)維度進(jìn)行了綜合分析和評(píng)價(jià)，從材料選擇,、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、構(gòu)型、參數(shù)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了科學(xué)優(yōu)化的設(shè)計(jì),，并從材料到構(gòu)件到艙段都進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,，以確保壽命?！焙教炜萍技瘓F(tuán)五院空間站核心艙結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師施麗銘介紹說(shuō),。

　　此外，針對(duì)壽命問(wèn)題,，結(jié)構(gòu)研制團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)新設(shè)計(jì)了健康監(jiān)測(cè)子系統(tǒng),。這個(gè)新增的子系統(tǒng)就像體檢醫(yī)生一樣，能夠在軌對(duì)承受的載荷以及自身的結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),，也能夠?qū)臻g碎片等“飛來(lái)橫禍”進(jìn)行監(jiān)測(cè),、定位和報(bào)警，一旦發(fā)現(xiàn)有空間碎片撞擊上來(lái),，能及時(shí)迅速報(bào)警,，第一時(shí)間通知地面和航天員。它還能對(duì)艙內(nèi)的壓力情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),，根據(jù)不同壓力指標(biāo)進(jìn)行分級(jí)報(bào)警,。

　　巧妙應(yīng)對(duì)碎片“天敵”

　　為了應(yīng)對(duì)空間碎片等“天敵”的攻擊，天和核心艙熱控分系統(tǒng)針對(duì)長(zhǎng)壽命可靠性問(wèn)題,，在之前的基礎(chǔ)上,，開(kāi)展了健壯性設(shè)計(jì)，為空間站安裝了兩條相當(dāng)于“大動(dòng)脈”的管子——熱管輻射器,，以便減少流體管在外暴露的面積,，大大降低被空間碎片擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。

　　航天科技集團(tuán)五院空間站熱控分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師韓海鷹介紹,，就像家里使用的水管子,、水龍頭，用上幾年可能就壞了,，必須及時(shí)更換,、維修,，否則家里容易鬧“水災(zāi)”和用水危機(jī)。因此,，空間站的熱控分系統(tǒng)絕不能壞,，特別是有著熱控回路系統(tǒng)心臟之稱的“回路泵”，必須是可維修的,。

　　此外,，空間站在軌長(zhǎng)壽命的秘方還有很多，比如艙體結(jié)構(gòu)密封圈,、壁板,、各種閥門、各種管路等,，都在可靠性和長(zhǎng)壽命方面進(jìn)行了巧妙的設(shè)計(jì),。“千言萬(wàn)語(yǔ)匯成一句話,，就是空間站采取了以設(shè)備長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),，結(jié)合可靠性設(shè)計(jì)，補(bǔ)充在軌維修的策略,，確保長(zhǎng)壽命,。”侯永青說(shuō),。

　　新華社北京4月29日電