中国空间站上天!

2021-02-07 16:56
青岛画报 2021年6期
关键词:实验舱神舟航天员

天宫,这个中国神话传说中天帝居住的宫殿,在21世纪第三个10年的中国,被赋予了更多科学与梦想的色彩,再次出现在世人面前,摇身一变中国航天的新名片——天宫空间站,这是中国人自主建造的近地载人空间站。

4月29日,搭载着中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。今明两年,我国计划通过11次高密度发射任务,完成中国空间站的建设。

天宫,已不再遥远。

为何要建造自己的空间站?

说起空间站,很多人最先想到的是国际空间站,这是目前在轨运行最大的空间平台,是一个拥有现代化科研设备、可开展大规模、多学科基础和应用科学研究的空间实验室。它的规模大约有400多吨,由美国、俄罗斯、加拿大、日本等16国联合,先后经历12年建造完成。

中国航天科技集团五院空间站任务总设计师杨宏说,空间站作为长期在轨运行的“太空母港”,是人类历史上规模最大的航天器,可满足航天员长期在轨生活工作,其天然的高真空、微重力、超洁净环境也可以充分用于开展各类科学技术研究,推动科学技术进步。

“因此,空间站工程将产生巨大经济效益和社会效益,已经成为衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志,受到各航天大国的高度重视。”杨宏说。

然而,国际空间站的合作大门,并未向中国敞开,我们走上了自主研制建造的道路。自上世纪90年代初,我国载人航天工程正式启动,采取“三步走”实施战略——第一步是载人飞船阶段,在此期间完成了载人飞船的研制,实现了航天员天地往返等目标;第二步是空间实验室阶段,在这一阶段,我国不仅掌握了出舱、交会对接技术,成功对航天员中期驻留太空进行了验证,还成功验证了推进剂在轨补加技术,完成了运送货物补给等任务;第三步就是现在正在进行的空间站建设阶段,我国将建造长期有人照料的空间站。

中国空间站长什么样?有什么用?

中国空间站以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基本构型。其中,核心舱作为空间站组合体控制和管理主份舱段,具备交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验能力;问天和梦天实验舱均作为支持大规模舱内外空间科学实验和技术试验载荷支持舱段,同时问天实验舱还作为组合体控制和管理备份舱段,具备出舱活动能力,梦天实验舱具备载荷自动进出舱能力。

中国空间站三舱飞行器依次发射成功后,将在轨通过交会对接和转位,形成“T”构型组合体,长期在轨运行。组合体在轨运行寿命不小于10年,并可通过维修维护延长使用寿命。

开展空间站工程,将从国家全产业链角度,极大地引领和带动包括空间科学、生命科学等多种前沿学科和原材料、元器件、智能制造等多領域先进技术发展,发挥着不可替代的作用。

空间站作为长期在轨运行的“太空母港”,其天然的高真空、微重力、超洁净环境也可以充分用于开展各类科学技术研究,推动科学技术进步。因此,空间站工程将产生巨大经济效益和社会效益,已经成为衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志,受到各航天大国的高度重视。

中国空间站的工程目标主要是什么?

中国空间站主要有五大工程目标:一是建造并运营近地空间站,突破、掌握和发展大型复杂航天器的在轨组装与建造、长期安全可靠飞行、运营管理和维护技术,提升国家航天技术水平,带动相关领域和行业的科技进步,增强综合国力。二是突破、掌握和发展近地空间长期载人航天飞行技术,解决近地轨道长期载人航天飞行的主要医学问题,实现航天员长期在轨健康生活和有效工作。三是建成国家太空实验室。发展具有国际先进水平的空间科学与应用能力,开展多领域空间科学实验和技术试验、空间应用,以及科普教育,获取具有重大科学价值的研究成果和重大战略意义的应用成果。四是开展国际(区域)合作,为人类和平开发和利用空间资源做出积极贡献。五是以在轨服务、地月和深空载人探测需求为牵引,试验和验证相关关键技术,为载人航天持续发展积累技术和经验。

两年建成常年有人照料的空间站

从4月29日天和核心舱发射成功后,每隔90分钟它就会飞过我们的头顶一次,在太空里等待着空间站其他舱段以及货运飞船、载人飞船和它汇合。

中国载人航天工程办公室主任郝淳接受央视采访时表示,“核心舱是整个空间站最重要、最关键的舱段,建造空间站是我国载人航天三步走战略的第三步,到现在已经进入了空间站建造的关键时期。”

根据我国空间站建造规划,将在两年时间内建成以核心舱为控制中心,问天、梦天实验舱为主要实验平台,常年有人照料的空间站。两年时间内,各个舱段将在轨道上“搭积木”,组建中国空间站。

郝淳表示,空间站建造分为空间站关键技术验证和空间站建造两个阶段,从今年到明年,完成这两个阶段的任务。今年发射空间站的天和核心舱,紧接着是5月份和6月份分别实施的天舟二号货运飞船和神舟十二号载人飞船的发射,9月和10月将分别实施天舟三号货运飞船和神舟十三号载人飞船的飞行任务。

3名航天员将首批入住核心舱

五院载人航天工程空间站系统总设计师、天和核心舱责任总设计师杨宏在央视《面对面》节目表示,中国空间站工程今明两年要“11连发”,天舟之后,3名航天员组成的飞行乘组将成为天和核心舱的首批“入住人员”,在轨驻留3个月。

中国空间站工程在今明两年将接续实施11次飞行任务,包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船发射以及4次载人飞船发射,并依次围绕核心舱完成组装建造工作。这样高密度任务在我国载人航天工程中从未有过。11次任务环环相扣,一系列关键技术需要在天上验证,并进行分段评估,才能进行下一阶段建造工作,进而决定“下一步走向”,可谓是“步步惊心”。

杨宏表示:“这次天和核心舱4月29日发射以后,大家经常说的就是开启了中国空间站的时代,但是我想说的是,天和核心舱发射只是我们新的开始,这仅仅是万里长征的第一步。天和核心舱要在轨进行关键技术的多项验证,验证过后还要在轨评估才能进行组装建造,组装建造完成后还要开启十年的长寿命,通过航天员的维修、维护、延寿还要更长的时间,后面任重而道远,这只能说是一个开始。”

将为他国航天员提供在轨飞行机会

未来建设完成的中国空间站的总重量要比现在正在运行的国际空间站轻,在拿中国空间站和国际空间站做比较时,很多人都关注到了这一重量上的不同。

“我们跟国际空间站不比规模,而是要比效益。我们发展空间站的目的是支持大规模的开展空间的科学实验和技术实验。比如在重量占比上来讲,我们科学实验所用到的设备重量比起整站重量的占比,我们相对来讲是比较优的。我们在供电整个发电功率当中,用于科学实验的供电支持也相对是比较高的。”杨宏介绍,“与国际空间站相比,我们中国空间站是处于后发。很多技术在发展,所以我们的建造周期是可以大大压缩,吸取之前国外空间站的经验和教训,我们可以最大限度降低我们组装、建造和运营的成本,最大程度去支持科学实验。”

从1992年启动载人航天工程到1999年神舟一号试验飞船起飞,从神舟五号一人一天飞行到神舟六号两人多天飞行,从神舟七号太空行走到神舟八号掌握空间交会对接技术……近30年来,中国载人航天跨越了一次次重大关口,实现了一系列从梦想到现实的突破。太空建站,对于世界上任何一个航天大国,都是历史性的一步,是一个国家综合国力的重要标志,集中体现了国家高科技发展水平。

建成之后,它将是我国长期在轨稳定运行的国家太空实验室,彰显出中国人自主发展载人航天事业的决心和才智,体现出中国在世界载人航天领域不可或缺的地位,成為中华民族中国梦航天梦的重要载体,具有鲜明的中国特色和时代特征。

中国空间站预计于2022年建成并投入运营,设计寿命10年。在未来空间站任务中,中国载人航天将以更加开放的姿态开展国际间的交流与合作。

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