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中国在建设自己的“太空豪宅”,中国航天正阔步前行

时间:2020-05-08     【转载】   来自:科技日报   阅读

中国空间站构想图.jpg

中国空间站构想图


    据科技日报综合报道,5月5日晚,长征五号B运载火箭首飞成功,中国空间站建造拉开序幕!按计划,中国空间站将于2022年前后完成建造,一共规划12次飞行任务。此时此刻,我国新一代载人飞船试验船正在太空中忙碌,目前已经完成太空3D打印、高速局域网空间试验等任务。据中国载人航天工程办公室消息,8日13时49分,我国新一代载人飞船试验船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆,试验取得圆满成功。


    1995年,美俄等16国联合研制的国际空间站项目启动,拒绝中国加入。25年过去了,摆在我们面前的只有一条路,以一国之力努力奋斗去创新!建中国自己的空间站!


    2022年,我国将成为第三个拥有空间站的国家。到2024年国际空间站退役时,中国可能成为全球,唯一拥有空间站的国家。


    在太空中如何拼装出一个“豪宅”?“三室一厅”的户型,哪间做客厅哪间是卧室?航天员怎么上去?生活物资如何保障?什么样的人有资格报名“上天”?……


    我国空间站怎么建?


    中国载人航天工程办公室主任助理季启明说,此次任务后,我国将实施11次飞行任务——先后发射天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱,进行空间站基本构型的在轨组装建造;期间,规划发射4艘神舟载人飞船和4艘天舟货运飞船,进行航天员乘组轮换和货物补给。


    每个舱都重达20吨以上,这种三舱构型可以对接两艘载人飞船、一艘货运飞船。目前,我国空间站核心舱已完成正样产品总装;问天实验舱和梦天实验舱正在开展初样研制;空间科学应用载荷已陆续转入正样研制;


    中国载人航天工程总设计师周建平介绍,长征五号B运载火箭发射成功以后,在未来的两到三年时间内,将进行11次发射,覆盖的时间段是空间站关键技术验证阶段和空间站建造阶段,发射密度高,是充满了新技术、新任务和新挑战的任务。


    11次任务的完成,将标志着我们中国空间站正式建成。


    空间站有多大?三室一厅还带储藏间


    空间站的核心舱,是空间站的主控舱段,主要对整个空间站的飞行姿态、动力性、载人环境进行控制。其中的一块大柱段部位,主要是航天员工作和实验的地方。而另一个小柱段,是航天员的睡眠区和卫生区,保证航天员的生活和正常的居住环境。


    对于空间站的格局,更有一个形象的比喻:神舟飞船,它就相当于是一辆轿车。天宫一号和天宫二号空间实验室,它相当于是一室一厅的房子。到了空间站,它应该是三室一厅还带储藏间。


    设计首要难题:舱体多,构型复杂


    在空间站研制过程中,舱体多,构型复杂,成为设计的首要难题。各种飞行器不同的组合状态,实际上就是一个个新的航天器。和载人飞船对接上后,它是一个状态;和货运飞船对接后,又是一个状态。力学问题、组装过程中的通信问题、电源的获取……而在太空中,舱体更将面临失重、辐射和各种意想不到的挑战,连再平常不过的太阳光也成了工程的阻力。这些都给航天科学家造成了不小的困难。


    比如,为了测量在发射过程当中到底能够承受多大的载荷,核心舱一共布了300多个传感器,测量900多路信号。


    神舟飞船:我带航天员闯太空


    我国计划2022年前后建成空间站,其间将发射4艘神舟载人飞船。目前,执行飞行任务的航天员乘组已经选定,正在开展任务训练。此外,我国第三批预备航天员选拔工作也将于今年7月前后完成。


新一代载人飞船试验船.jpg

新一代载人飞船试验船


    负责将航天员和神舟飞船发射升空的,是长征二号F火箭。长征二号F火箭可靠性指标达到0.97,航天员安全性指标达到0.997,是我国可靠性和安全性指标最高的运载火箭,有着“神箭”的美誉。


    1999年11月20日,长征二号F火箭首次发射并取得成功,将中国第一艘无人实验飞船“神舟一号”送入太空。20年间,长征二号F火箭以13次完美的飞行,100%发射成功率,将5艘无人飞船、6艘载人飞船、1个目标飞行器和1个空间实验室送入太空。


    天舟飞船:我把吃的喝的送上天


    如果说载人飞船是天地往返的载人工具,那么货运飞船就是天地间运货的工具。中国的天舟一号货运飞船基于神舟号飞船和天宫一号的技术研发,只运货不运人,在功能、性能上都处于国际先进水平。而长征七号火箭是为载人航天工程发射货运飞船而研制的一型火箭,2017年成功发射“天舟一号”货运飞船,为天宫二号送去了我国首个“太空快递”。


天舟一号示意图.jpg

天舟一号示意图


    长征七号火箭的主要用途是向空间站运输各类物资。其中既包括航天员在太空生存的生活物资,比如饮用水、太空食品、舱外航天服等;也包括空间站运行维护所需物资,比如太阳能电池翼、设备备件等;还可以向空间站实施推进剂在轨补加,为空间站补充推进剂。所以长征七号也有空间站“货运专列”的称号。


    一国之力,实现多国研制空间站的目标


    据央视新闻此前报道,1995年,16个国家联合研制国际空间站的项目已启动,并拒绝了中国的加入。就在当年,中国空间站副总设计师朱光辰加入了中国空间站研制团队。


    空间站系统副总设计师朱光辰说:“要建造中国自己的空间站,摆在我们面前的只有一条路,就是靠自己。国际空间站是由多个国家联合完成。现在我们要靠一个国家的力量,把所有技术在我们空间站上都要实现。”


    从提出中国人自己的空间站计划的第一天起,朱光辰和空间站团队就做好了开天辟地的准备。第一位航天员杨利伟进入太空,他们花了整整11年时间。此后越来越快:


    2008年,航天员翟志刚迈出了中国人出舱活动的第一步;


    2016年,景海鹏、陈冬伴随天宫二号,在太空整整遨游33天;


    2017年,中国第一艘货运飞船“天舟一号”顺利升空。


    中国载人航天工程突破了一系列关键技术,为中国的空间站时代做好了准备。


    而今,我们以更加开阔的胸襟面向世界各国。


    中国载人航天工程办公室副主任杨利伟曾接受采访说,中国空间站预留了很多将来与世界各国进行合作的平台,在空间站发展中,中国愿意以更加开放的姿态在方案设计、设备研制、空间应用、航天员培养、联合飞行等方面拓展交流合作。


    朝气蓬勃的中国航天 /正阔步前行 /我们期待着 /属于中国的空间站 /早日建成!(来源:科技日报,文/陈可轩;资料来源:综合自新华社、央视新闻、中国航天科技集团、中国载人航天、科技日报)


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