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“问天”实验舱成功对接“天和”核心舱已经半个多月了 ， 3名航天员已经进入太空新居 ， 开始了“两室两厅”的生活 。 虽然“问天”的转位对接尚未开始 ， 但在近日 ， 它出现了一个令人惊喜的变化 ， 配备的一对大太阳翼开始转动起来了 。
竟然真的可以转动从画面上可以看到 ， “问天”实验舱的大太阳翼像风车一样忽闪忽闪地转动 ， 不知道的还以为中国空间站是风力发电 ， 依靠螺旋桨转动浮在太空中呢 。 实际上 ， 这是一种双自由度对日定向设计 ， 作用是尽可能确保太阳光垂直照射在太阳翼上 ， 以克服受太阳入射角 ， 以及空间站姿态变化对太阳翼受晒率产生的不利影响 ， 说白了就是尽可能提高太阳翼的发电效率 。
像大风车
还可以偏转 ， 所以是双自由度很多人说这是我国空间站独创性的设计 ， 但实际上并非如此 ， 国际空间站的大太阳翼也可以进行双自由度转动 ， 甚至还可以像客机起降时后缘襟翼一样抬升、偏转 ， 设计得这么复杂 ， 也是为了追求最大的受晒面积 ， 达到最高的发电效率 。
国际空间站的大太阳翼也可以转动不过 ， 国际空间站大太阳翼的转动 ， 依靠笨重的大桁架结构 ， 重达十几吨 ， 而“问天”实验舱的大太阳翼 ， 只用一根细细的小桁架就可以转动 ， 设计精巧得多 ， 太阳翼、桁架加转动机构 ， 总重量不过500公斤左右 。
国际空间站太阳翼转动机构
我们的控制机构
问天大太阳翼不过 ， 即便只有500公斤 ， 太阳翼转动起来 ， 肯定会影响空间站的飞行姿态 ， 给轨道稳定带来许多挑战 。 而我们的解决办法是“天和”核心舱的动量轮 ， 也就是大柱段和小柱段中间那6个“大馒头” ， 它的里面是高速旋转的陀螺 ， 也叫“控制力矩陀螺” 。
6个大馒头是控制力矩陀螺玩过陀螺的都知道 ， 陀螺在旋转的时候会有一个角动量 ， 这个角动量让它的旋转轴保持一个固定的方向 ， 如果没有外力介入 ， 那么它一般都不会改变旋转角度；而当有外力改变这个陀螺旋转轴角度时 ， 它的角动量也会对其施加反作用力 。 要知道 ， 每个陀螺重达100多公斤 ， 6个球加起来总重量接近1吨 ， 而且以约每分钟7000转的速度旋转 ， 所以足以抵消空间站受各种外力影响导致的姿态变动 ， 甚至可以在不消耗推进剂的情况下 ， 改变空间站的姿态 。
天和核心舱的控制力矩陀螺而在国际空间站中央部分的Z1桁架上 ， 也安装了4个控制力矩陀螺 ， 每个陀螺重达272公斤 ， 陀螺仪里边的100公斤不锈钢飞轮在电能的驱动下 ， 以每分钟6600转的恒定速度旋转 ， 总共输出4880Nms的角动量 ， 它们也可以用来抵消太阳翼转动时的角动量 。
国际空间站也有控制力矩陀螺 ， 但是坏过当然 ， 大家看到的太阳翼转动画面其实是加速的 ， 转动时候的实际速度不会这么快 ， 但现在的问题是只有一个“桨”不协调 ， 得赶紧把“梦天”的也发射上去 ， 这样我们的空间站就可以愉快地在太空中荡起“双桨”了 。
大风车吱呀吱哟哟地转 ，
这里的风景呀真好看 ，
天好看 ， 地好看 ，
还有一群快乐的航天员
【问天实验舱开工，一对大太阳翼开始转动，中国空间站是风力发电？】
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