中國(guó)空間站在軌建造 啟幕在即

5日，長(zhǎng)征五號(hào)B遙一運(yùn)載火箭運(yùn)抵文昌發(fā)射場(chǎng)。它將于4月中下旬，搭載新一代載人飛船試驗(yàn)船，執(zhí)行首飛任務(wù)。更強(qiáng)大的運(yùn)載火箭、更先進(jìn)的空間站技術(shù)、更高的科學(xué)應(yīng)用效益，中國(guó)空間站在軌建造任務(wù)即將拉開序幕，空間站時(shí)代的中國(guó)載人航天工程正闊步向前。

 

2月5日，為載人空間站工程新研制的長(zhǎng)征五號(hào)B遙一運(yùn)載火箭安全運(yùn)抵文昌航天發(fā)射場(chǎng)。加上已先期運(yùn)抵的空間站核心艙初樣產(chǎn)品和新一代載人飛船試驗(yàn)船，“三大件”已齊集發(fā)射場(chǎng)。長(zhǎng)征五號(hào)B遙一運(yùn)載火箭將搭載新一代載人飛船試驗(yàn)船，計(jì)劃于4月中下旬執(zhí)行首飛任務(wù)。這也意味著，備受矚目的中國(guó)空間站在軌建造任務(wù)即將拉開序幕。

 

新型大型運(yùn)載火箭將承擔(dān)載人空間站艙段等重大發(fā)射任務(wù)

 

按計(jì)劃，此次長(zhǎng)征五號(hào)B遙一運(yùn)載火箭將執(zhí)行兩大任務(wù)。一是參與發(fā)射場(chǎng)合練，二是搭載新一代載人飛船試驗(yàn)船飛行。據(jù)介紹，試驗(yàn)飛船不載人，而空間站核心艙初樣產(chǎn)品則不參加發(fā)射任務(wù)。

 

火箭是目前人類去往太空的唯一交通工具，建設(shè)空間站尤其需要運(yùn)力強(qiáng)大的運(yùn)載火箭。中國(guó)載人航天工程辦公室相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，新運(yùn)抵發(fā)射場(chǎng)的長(zhǎng)征五號(hào)B遙一運(yùn)載火箭，是在長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭基礎(chǔ)上改進(jìn)研制的新型火箭。科研人員根據(jù)空間站任務(wù)要求新研制了大型整流罩，并對(duì)全箭進(jìn)行了適應(yīng)性改造，使其主要用于空間站艙段等近地軌道大型航天器發(fā)射任務(wù)。火箭全長(zhǎng)約53.7米，芯一級(jí)直徑5米，捆綁4個(gè)直徑3.35米助推器；整流罩長(zhǎng)20.5米、直徑5.2米，采用無(wú)毒無(wú)污染的液氧、液氫和煤油作為推進(jìn)劑，起飛質(zhì)量約849噸，近地軌道運(yùn)載能力不小于22噸。

 

中國(guó)航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征五號(hào)火箭總指揮王玨介紹，長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭屬于按系列化、模塊化、組合化思路研制的一款新型大型運(yùn)載火箭，也是我國(guó)首個(gè)一級(jí)半構(gòu)型的大型運(yùn)載火箭，將主要用于近地軌道大型航天器發(fā)射，承擔(dān)起我國(guó)載人空間站艙段等重大航天發(fā)射任務(wù)。

 

據(jù)悉，長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭今年計(jì)劃安排3次發(fā)射，將分別由長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭發(fā)射新一代載人飛船試驗(yàn)船，由長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射火星探測(cè)器和嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器。

 

空間站設(shè)計(jì)了完整的可再生生命保障系統(tǒng)，航天員工作生活將更舒適

 

據(jù)專家介紹，中國(guó)空間站總體構(gòu)型是3個(gè)艙段，包括“天和”核心艙、實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ和實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ，整體呈T字構(gòu)型。核心艙有5個(gè)對(duì)接口，可以對(duì)接一艘貨運(yùn)飛船、兩艘載人飛船和兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，另有一個(gè)供航天員出艙活動(dòng)的出艙口。

 

其中，“天和”核心艙全長(zhǎng)16.6米，最大直徑4.2米，發(fā)射質(zhì)量22.5噸，是未來(lái)空間站的管理和控制中心。“天和”可支持3名航天員長(zhǎng)期在軌駐留，支持開展艙內(nèi)外空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)，是我國(guó)目前研制的最大的航天器。

 

據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)五院航天專家介紹，為了讓航天員在太空中的長(zhǎng)期生活更加舒適，核心艙在設(shè)計(jì)上較過(guò)去有了很大突破，供航天員工作生活的空間約50立方米，未來(lái)加上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙后，整體能夠達(dá)到110立方米。

 

不僅活動(dòng)空間大，航天員在空間站的補(bǔ)給也得到了更好保障。此前我國(guó)航天員在軌飛行的最高紀(jì)錄是33天，航天員生存所必需的水和氧氣由航天器直接送入太空。為了讓航天員實(shí)現(xiàn)更久的在軌停留，空間站設(shè)計(jì)了完整的可再生生命保障系統(tǒng)。航天員呼出的水蒸氣會(huì)通過(guò)冷凝水方式回收，排泄的尿液也會(huì)回收凈化，重新作為飲用水和生活用水使用。電解制氧時(shí)產(chǎn)生的氫氣與航天員呼出的二氧化碳，將通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成氧氣，這也能夠降低氧氣的補(bǔ)給需求。

 

空間站資源十分寶貴，經(jīng)過(guò)科學(xué)且慎重的遴選，空間站上將搭載安裝包括生物學(xué)、材料科學(xué)、基礎(chǔ)物理、微重力、流體等類別相關(guān)的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)設(shè)施?？臻g站上也將部署10余個(gè)先進(jìn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜、艙外載荷安裝平臺(tái)以及共軌飛行的巡天望遠(yuǎn)鏡，提供空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)條件，解決大規(guī)模空間應(yīng)用問題。

 

中國(guó)航天科技集團(tuán)五院航天專家介紹說(shuō)，新一代載人飛船是為我國(guó)近地空間站運(yùn)營(yíng)和后續(xù)載人月球探測(cè)等任務(wù)研制，全長(zhǎng)8.8米，發(fā)射質(zhì)量21.6噸，具備高安全、高可靠、適應(yīng)多任務(wù)和模塊化設(shè)計(jì)特點(diǎn)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一次可運(yùn)載6名航天員和返回艙的多次可重復(fù)使用。由于新一代載人飛船將同時(shí)兼顧近地軌道任務(wù)和更遠(yuǎn)的深空探測(cè)，對(duì)飛船的結(jié)構(gòu)和防熱性能會(huì)帶來(lái)更大的考驗(yàn)。計(jì)劃于4月完成的這次發(fā)射任務(wù)，將驗(yàn)證飛船關(guān)鍵技術(shù)，隨后飛船將轉(zhuǎn)入全系統(tǒng)的研制和功能驗(yàn)證，為未來(lái)的載人飛行作準(zhǔn)備。

 

空間站階段任務(wù)面臨不少挑戰(zhàn)，發(fā)射場(chǎng)合練和首飛極為重要

 

上世紀(jì)90年代，我國(guó)載人航天工程確立了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略：第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程，開展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；第二步，突破航天員出艙活動(dòng)技術(shù)、空間飛行器的交會(huì)對(duì)接技術(shù)，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問題；第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問題。

 

2019年7月19日，隨著天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室受控離軌并再入大氣層，中國(guó)載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室階段全部任務(wù)圓滿完成，我國(guó)全面邁入空間站時(shí)代。

 

要實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越發(fā)展、科學(xué)應(yīng)用效益不斷提升，空間站階段任務(wù)面臨不少挑戰(zhàn)。按計(jì)劃，我國(guó)載人航天工程將在不到3年時(shí)間內(nèi)連續(xù)實(shí)施10余次飛行任務(wù)，完成建造并運(yùn)營(yíng)近地載人空間站，突破、掌握和發(fā)展大型復(fù)雜航天器的在軌組裝建造、近地空間長(zhǎng)期載人航天飛行等技術(shù)，以及建成國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室，開展大規(guī)?？臻g科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)、民用空間應(yīng)用等。

 

專家表示，發(fā)射場(chǎng)合練和首飛極為重要。據(jù)介紹，發(fā)射場(chǎng)合練就是完全按照正式發(fā)射狀態(tài)進(jìn)行模擬演練，只是不會(huì)真正執(zhí)行最終的點(diǎn)火指令。通過(guò)合練，可以全流程、全要素、全過(guò)程模擬正式發(fā)射任務(wù)，全面驗(yàn)證空間站核心艙與運(yùn)載火箭、發(fā)射場(chǎng)等系統(tǒng)之間的配合，提早發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。長(zhǎng)征五號(hào)B遙一運(yùn)載火箭參與的本次合練任務(wù)預(yù)計(jì)需要3個(gè)月左右。

 

當(dāng)前，正面臨防控疫情的特殊時(shí)期。中國(guó)載人航天工程辦公室相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)此表示，工程全線將防控疫情納入合練任務(wù)統(tǒng)籌安排，科學(xué)決策、科學(xué)組織、科學(xué)管理，逐一摸排篩查、嚴(yán)格場(chǎng)區(qū)管控、完善風(fēng)險(xiǎn)預(yù)案，確保合練任務(wù)和首飛任務(wù)按計(jì)劃進(jìn)度順利組織實(shí)施，確?？臻g站階段飛行任務(wù)順利進(jìn)行。