1.什么是载荷?
载荷,又常称为荷载,读音:hè zài。 它是指使结构或构件产生内力和变形的外力及其它因素。
通俗地讲,就是指的物理学中的各种各样的力。比如,当我们用力推墙面时,表面上墙面并没有变化,但其实墙体内部是有变化的,这就是一种载荷或者荷载。
载荷分为静载荷和变载荷两类:
静载荷:指不随时间变化或变化较缓慢的载荷,如重力、锅炉中的压力、螺栓拧紧后受到的拉力等。
变载荷:指随着时间变化的载荷,如内燃机活塞杆受到的力、机器中齿轮受到的力等,不同的时间,载荷也不同。
上面的载荷指的是物理学上的名词,但是,在航空航天领域,“载荷”有其特定意义,它是指航天器上的各种仪器、设备和系统,这是航天器工程设计、生产、试验和轨道工作的核心。
2.什么是载荷专家?
理论上讲,研究各种载荷的学者都可以称为载荷专家,但实际上,载荷专家特指担负重要综合航天实验的专家。
他们与航天员一道搭乘宇宙飞船或航天飞机进入太空,开展科学技术研究。一般来说,载荷专家通常都是职业科学家或工程师。
3.载荷专家研究的是什么?
载荷专家研究的是空间环境与物质耦合作用、物质在微重力条件下的行为规律和空间辐射物理与生物学效应三大基础科学问题,以及空间生命、空间材料、空间环境控制和空间制造等四大应用科学问题。
4.空间站里载荷专家的主要工作是什么?
⑴负责载人航天器上有效载荷的管理、操作、维修。
⑵承担空间科学实验、技术实验、生产加工、科学研究以及其他任务。
⑶负责载荷试验的监视、操作、数据采集和处理。
⑷进行设备的维修与更换、产品加工与管理,并与载荷控制中心联络等。
5.载荷专家必须掌握哪些专业知识?
⑴空间科学知识:
载荷专家必须是空间科学领域的专家,了解空间科学的相关知识,包括空间环境、空间探测技术、空间实验技术等。
⑵载荷操作技术:
载荷专家需要掌握载荷的操作、维护和管理等技术,以确保载荷在空间站上的正常工作,并获得准确的科学数据。
⑶数据处理和分析:
载荷专家需要掌握数据处理和分析技术,能够从海量数据中提取出有用的信息,并进行数据解释和推断。
⑷载荷实验设计:
载荷专家需要掌握载荷实验设计知识,能够根据科学目标设计出合理的实验方案,并考虑到实验的安全性、可行性和可靠性。
⑸载荷管理知识:
载荷专家需要掌握载荷管理知识,包括载荷的选型、安装、调试、测试、操作和维护等,以确保载荷与空间站的协调运行。
⑹载人航天知识:
载荷专家需要了解载人航天的基本知识,包括载人航天的历史、现状和发展趋势,载人航天的技术手段和管理方法等。(本文由千年兰亭在今日头条独家发表)
6.如何培养一名优秀的载荷专家?
⑴物理学和数学基础:
载荷专家需要具备扎实的物理学和数学基础,特别是掌握刚体力学和流体力学等知识。
⑵技术实践能力:
通过参加实验和工程项目,积累技术实践能力,熟练掌握各种实验方法和技巧。
⑶实验设计能力:
能够根据科学目标设计出合理的实验方案,选择合适的实验方法和仪器设备,并进行实验数据分析、处理和解释。
⑷载荷管理能力:
熟悉载荷的选型、安装、调试、测试、操作和维护等全过程,确保载荷在轨任务的完成。
⑸载人航天知识:
了解载人航天的历史、现状和发展趋势,掌握载人航天的技术手段和管理方法。
⑹外语语言能力:
具备良好的外语尤其是英语口语和写作能力,能够在国际上进行空间科学研究的交流。
⑺团队协作能力:
能够与航天器设计、飞行控制、地面支持等团队进行协作,确保任务圆满完成。
⑻责任心和抗压能力:
载荷专家需要具备高度的责任心和抗压能力,能够在压力下保持冷静、果敢和精益求精的态度。
为了培养这些能力和素质,大学和科研机构设置了相应的专业课程和实践项目,同时载荷专家也需要不断学习和实践,提升自己的综合素质和专业技能。更重要的是,载荷专家还必须在航天基地与航天员一道进行相关训练。
7.我国的载荷研究起源于何时?目前进展如何?在国际上处于什么地位?
我国的载荷研究起源于20世纪50年代。
1956年,中国科学院地球物理研究所成立空间物理研究室,标志着我国正式开展空间物理学研究。
1970年,我国发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”。当然,当时卫星上搭载的等离子体探测器性能落后于同期国际水平。
为满足我国卫星等航天任务需求,中国科学技术大学物理学院、地球和空间科学学院与航天五院513所等单位共同研制了北斗三号卫星低能离子探测载荷(LEIS)。
近年来,我国的载荷研究取得了很大的进展,在国际上得到了广泛的认可。
⑴空间科学实验和技术研究方面取得重要突破。如卫星重力、高能天体物理、磁层物理、空间等离子体、空间环境探测等方面,都取得了一系列重要突破。
⑵载人航天技术方面处于国际领先地位。我国已经实现了载人航天工程,建成了中国空间站,正在推进航天员长期驻留、空间实验室和空间站交会对接等任务。
⑶卫星导航定位系统方面成为全球四大卫星导航系统之一。我国自主研发的卫星导航定位系统“北斗”已经实现了全球覆盖。
⑷空间探测技术方面不断推进。我国已经实现了对月球、火星、金星等行星的探测,正在推进对小行星、彗星等天体的探测任务。
总的来说,我国的载荷研究在国际上已经具备了一定的地位,得到了广泛的认可和赞誉。(本文由千年兰亭在今日头条独家发表)
8.我国有哪些优秀的载荷专家?
我国的载荷专家有很多,其中一些比较知名的有:
⑴桂海潮:
北京航空航天大学教授,主要负责空间科学实验载荷的在轨操作。
⑵徐颖:
中国科学院空天信息研究院研究员,主要从事卫星导航与定位、卫星通信、卫星遥感、组合导航等方面的研究。
⑶邓小刚:
中国科学院空间应用中心研究员,主要从事空间科学实验、空间科学探测与技术试验、在轨组装与维修等方向的研究。
⑷朱秉喜:
中国科学技术大学教授,长期从事空间物理与空间环境探测研究,先后参加或主持过多项国家重大专项和中科院重大方向性项目。
⑸申宝宏:
西安卫星工程研究所研究员,主要从事卫星总体设计、航天器设计、空间环境与可靠性、测控等方面的研究。
9.国外有哪些著名的载荷专家?
国外的著名载荷专家有:
⑴康斯坦丁·费奥克蒂斯托夫:
前苏联首位非服役军人的宇航员,职业地质学家,1972年参加“阿波罗17号”登月飞行。
⑵哈里森·施密特:
美国职业地质学家,1972年参加“阿波罗17号”登月飞行,是第一位真正的载荷专家。
⑶马克·凯利:
美国国家航空航天局的载荷专家,1986年参加“挑战者号”航天飞机飞行。
⑷约翰·奥基夫:
美国国家航空航天局的载荷专家,1990年参加“发现号”航天飞机飞行。
⑸苏尼·威尔逊:
加拿大国家航天局的载荷专家,1992年参加“发现号”航天飞机飞行。
10.载荷专家的工作能由航天员代替吗?
不能,这是因为:
⑴载荷专家是从事空间科学研究及应用相关领域的科研人员,而航天员是负责空间科学实验、技术实验、生产加工、科学研究以及其他任务的空间站工作人员。虽然两者都在空间站工作,但他们的职责不同。
⑵载荷专家负责载人航天器上有效载荷的管理、操作、维修等工作,这些任务需要专业的科研人员来完成。而航天员的主要职责是进行空间科学实验和技术实验,操作空间站的设备,维修和更换载荷等。虽然航天员也需要操作载荷设备,但他们的主要职责并不包括载荷管理。
⑶由于空间站搭载了许多不同类型的科学载荷,需要专业人员对其分别进行管理和操作。因此,为保证载荷工作的顺利进行,载荷专家的工作是不能由航天员代替的。
11.除航空航天系统之外,载荷专家还应用在哪些行业中?
⑴新材料
⑵电子器件
⑶生命科学与农产品加工
⑷医药和生物学
⑸地质与地理
⑹海洋与气象
⑺地震学
⑻物理学
⑼天文学与空间科学
此外,载荷专家还可以应用在空间科学探测、空间技术试验、空间应用、航天器在轨维护、空间环境控制与生命保障系统、航天器交会对接、空间活动和空间碎片监测、空间光学遥感、微波遥感、空间导航与定位等领域中。