空间站“天和”号焦点舱当作功发射，中国迎来星辰大海新时代！
存眷空间站动静的伴侣也许会注重到，“天和”号焦点舱边上镶嵌了6个白色圆圆的球。那是雷达罩吗？您错了！那工具是铁的，每个球重达一百多公斤，6个球加起来总重量接近1吨！
天和号上有6个球
您可能传闻过这样的故事：因为火箭发射当作本很高，在设计航天器时，手艺人员会挖空心思来给航天器减重，因为每削减一克重量就意味着节流下很多燃料很多钱。既然如斯，为什么“天和”焦点舱边上要装6个“铁疙瘩”，莫非只为了显示咱莳花家今天不差钱？
其实这6颗球既不是配重，更不是用来摆阔的装饰，它的正式名字叫“节制力矩陀螺”。每一颗球里边密封着一个钢制的飞轮，飞轮以每分钟7000转的速度扭转，用来节制飞船的姿态。
指尖陀螺
不知道您有没玩过指尖陀螺，这种小玩具前两年很风行，它布局简单也比力廉价，减压，很多孩子和年青人都爱玩。您若在陀螺高速扭转的同时摆布摆动它，手指会感受到较着的阻力。
这样动您会感应阻力
学过活动力学的伴侣大多知道，陀螺在扭转的时辰会有一个角动量，这个角动量让它的扭转轴连结一个固定的偏向，若是没有外力介入，这个陀螺长远都不会改变扭转角度；而当您改变这个陀螺扭转轴角度时，它的角动量也会标的目的您施加反感化力。这就是我们摆动陀螺时手指感应阻力的原因。
陀螺动轮会连结它扭转轴的偏向
陀螺活动还有个特点，那就是转子越重、动弹的速度越快，它的动弹力矩就越大，也能输出更大的反感化力。
言归正传，空间站要这些陀螺干什么用呢？简单说就是：改变姿势。
空间站在太空飞翔，现实上它并不老是“肚皮朝下背朝天”，而是会每转一圈翻个跟斗，您需要让它相对于地面连结“不变姿态”就得有个力“扳住它”；
空间站有很多活动的机构，舱内还有人，人在里边活动的时辰会标的目的舱壁施加力，您别看这个力不大，它足以改变空间站的运行姿态；
当空间站要跟飞船对接时，两个航天器需要调整角度，而且互相施加力的影响；
有时辰空间站会调整角度增添或者削减太阳照射、还要考虑规避大气阻力和地球磁场影响。
在这些时辰，您就需要启动航天器分歧部位的反推策动机，让它喷气来改变航天器的力矩。
若是没有外力，空间站会怎么活动？
航天器策动机喷气需要耗损推进剂，这些推进剂自己并不贵，但将它从地面用货运飞船奉上天却很花钱。国际空间站若是单利用RCS喷气调整姿态，它每转一圈就要耗损跨越22公斤推进剂，一天至少340公斤，一个礼拜就得2.4吨，这钱烧不起。
所以科学家在国际空间站中心部门的Z1桁架上安装了4个节制力矩陀螺，每个陀螺重达600磅（272公斤），陀螺仪里边的100公斤不锈钢飞轮以每分钟6600转的恒定速度扭转，总共输出4880Nms角动量。别看这些陀螺又大又重，它发生的反感化力能让空间站以任何角度扭转，而且不用耗任何燃料，因为陀螺是靠电带动的，空间站的电能都来自太阳能电池，不需要额外花钱。
国际空间站宇航员改换陀螺
“天和”号焦点舱的6个节制力矩陀螺都安装在大柱段与小柱段过渡的斜面上，而且它们的朝标的目的角度也纷歧样，这本家儿如果为了便利维修与改换。现实上陀螺仪里边的钢飞轮能以任何角度扭转，而且标的目的任何偏向输出力矩。
天和号上的节制力矩陀螺
凡是只需要三个陀螺仪连结活动就能驱动航天器调整姿态，“天和”号之所以一会儿装了6个节制力矩陀螺，一方面因为咱们的陀螺比力小，当需要大动弹惯量使命（好比用机械臂将尝试舱移动到侧面临接）时，6个陀螺火力全开输出的力矩会更大；另一方面是保留足够冗余。中国空间站利用的可能是1000Nms陀螺仪，它的扭转速度达每分钟7000转，这种机械构件时候长了它轻易坏。当初美国天空尝试室三个陀螺坏了两个造当作Skylab报废；国际空间站也是四个坏了俩，这给空间站的操控造当作不小麻烦。空间站并不是您想换零件随时都能换，在前提许可的环境下多一点冗余并不是坏事。
陀螺很重，在天上改换却不是问题
节制力矩陀螺很重，在地面安装时需要借助机械手才能将它们精确安装到位，宇航员在太空改换时能拿得动吗？这您不需要担忧，空间站在轨道运行时，因为重力被圆周活动的惯性力抵消，所有物体都处于“掉重”状况，宇航员拿几百斤重的大师伙照样举重若轻，换个陀螺仪天然不在话下。
咱们的空间站完满是依靠我们自立手艺、人才和资本制造出来的大科学装备。俗话说“肉烂在锅里”，国度即即是投了几百亿研制空间站，它也是促进了中国的科学手艺和出产力成长。在空间站上没有几多花里胡哨中看不顶用的工具，陀螺虽是繁重的铁疙瘩，但它可以包管空间站运行过程平稳，节流大量推进剂和资金，绝对是物超所值的设备。
天和号两视图
