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人民日报:“天宫一号”发射倒计时 中国奔向载

2019-10-12 17:36 来源:未知

首页> 军事新闻> 中国军情> 天宫一号发射或延至9月下旬 具体时间仍待定 来源:2013-01-01 15:36 hawk 分享到: 图片 1 图片 2 图片 3 图片 4 图片 5 图片 6

[人民日报海外版8月6日报道] 从无人实验飞船到模拟载人飞行,从多人多天飞行到圆梦太空行走,短短10多年间,中国航天实现了一个又一个历史性跨越,而随着长征二号F运载火箭的即将再次冲天而起,把“天宫一号”送入太空,中国航天向载人空间站时代迈进了一大步。

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7月末,中国航天集结号在甘肃酒泉卫星发射中心的酷暑中再次吹响,23日,长征二号F运载火箭顺利运抵,与先期抵达的“天宫一号”会合,执行本次飞行任务的各大系统参试人员陆续就位。火热的8月里,全球华人和世界各国民众把目光投向中国,期待见证中国载人航天的新的里程碑。

资料图:天宫一号与神舟飞船对接想象图

交会对接 力求天衣无缝

9月1日,中国载人航天工程办公室宣布,由于受“实践十一号04星”卫星发射失利影响,原定于8月中下旬发射的空间试验站雏形“天宫一号”或推迟至本月下旬发射。具体发射日期将根据失利火箭故障调查结果来决定。

“天宫一号”发射无疑是中国载人航天事业的重要步骤,但具体来说究竟意味着什么呢?对此,曾任酒泉卫星发射中心副主任、中国载人航天工程原副总指挥的张建启说,中国载人航天工程分为三步走:一是航天员上天;二是多人多天飞行、航天员出舱,实现飞船与空间舱的交会对接,并发射短期有人照料的空间实验室;三是建立永久性空间站。此次发射就是在完成第二步的后续任务,并为完成第三步战略目标打下基础。他进一步介绍说,即将发射的“天宫一号”是中国首个空间实验室雏形,重8吨,设计使用周期为2年。

“天宫一号”是中国2011年航天发射计划的“重头戏”。根据计划,发射“天宫一号”后两年内,中国将相继发射神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船,分别与“天宫一号”完成空间交会对接。之后,2020年,中国将要建设自己的空间站。

“天宫一号”之后,将发射“神八”、“神九”、“神十”与之对接。关于对接类型,张建启说,“神八”肯定是无人对接,有人对接是“神九”还是“神十”,主要看“神八”交会对接是否顺利,只有3次对接成功,第二步战略目标才能全部达到。

与“天宫一号”的发射相呼应,俄罗斯航天器制造企业俄罗斯动力公司总裁洛帕塔日前表示,俄罗斯将重启私人太空游项目,下一名太空游客将于2014年启程飞赴国际空间站。

“交会对接”成功无疑是达成战略目标的关键,而这是举世公认的航天技术瓶颈,在国外载人航天活动早期,航天器在空间交会对接过程中就曾失败。比如,俄罗斯“进步M3-4”飞船与“和平”号空间站在对接过程中“相撞”。

放眼宇宙,人类的太空探索从未停歇。作为我国自主研制的空间试验站,“天宫一号”只是中国空间站的雏形,承担的是实验先锋的角色,然而,随着“天宫一号”发射,意味着中国迎来“空间站元年”,进入航天“空间站时代”。

对于我国的交会对接技术实力,神舟飞船原总设计师戚发轫说,“神舟”系列飞船从“神舟”八号开始有了许多技术改进,成为一种崭新的天地往返飞行器。其中,交会对接功能是其最主要的特色,航天员可以根据电视图像操纵飞船,使其紧跟目标飞行器。

1“天宫一号”长啥样?

发射准备 确保万无一失

根据中国载人航天工程网的介绍,“天宫一号”主体为短粗的圆柱型,重量和神舟七号一样,约为8吨,直径比神舟飞船更大。

中国载人航天事业的每一个进步都意味着必须完成大量技术突破,比如,从“神五”首次实现载人太空飞行到“神七”宇航员太空漫步,飞船进行200多项改进。此次“天宫一号”发射也是如此。据悉,酒泉卫星发射中心已对载人航天发射场设施设备全面进行了检修检测和质量评审,完成的测发指挥监测系统升级改造等就达66项。执行此次发射任务的长征二号F运载火箭由中国运载火箭技术研究院为主研制,为满足交会对接任务要求,相关专家对其共进行了近170项技术状态更改。

它采用两舱结构,分别为实验舱和资源舱。实验舱由密封的前锥段、柱段和后锥段组成,可保证舱压、温度、湿度、气体成分等航天员生存条件,用于航天员驻留期间在轨工作和生活,密封的后锥段安装再生生保等设备。而资源舱内有发动机、电源装置等,为轨道机动提供动力,为飞行提供能源。

在一些看似不那么重要的非技术细节上也是精益求精。为了让“天宫一号”顺利经受长途跋涉的考验,安全如期抵达发射场,中国空间技术研究院研制团队在细节上可谓做足了功课。由于“天宫一号”块头超大,中国空间技术研究使用了迄今为止该院使用的最大包装箱,并且设计了优良的内部减震系统、先进的温控系统。在安全抵达后,科研人员又开始对其各个功能部件进行最严格仔细的测试工作。

“天宫一号”最重要的功能是完成与飞船进行交会对接的试验。为此,它前后各设有一个对接口。安装在实验舱前端的交会对接机构,以及交会对接测量和通信设备,是“天宫”和飞船联通的关键所在。

国际合作 做到开放共赢

从外表上看,它类似于一扇圆形的门,内部直径约为0.8米,航天员可以通过这一扇门从飞船进入“天宫一号”。

“我觉得中国建立空间站是件很棒的事,正是有了像中国这样越来越多国家的加入,人类探索太空的力量才更强大,相信我们之间能进行良好的合作,建立最深厚的国际友情。”当时身在“阿特兰蒂斯”号航天飞机谢幕之旅的美国宇航员雷克斯·瓦尔海姆在接受地面记者采访时这样说。他的朴素言语表达了对中国航天事业即将迈出重要一步的欢迎之情。的确,在这个全球化时代,各国应该携起手来共同探索浩瀚无际的宇宙新天地。

航天员的生活必需品和工作所需的材料、设备均由飞船运送,载人飞船停靠在实验室外边,作为应急救生飞船。如果实验室发生故障,可随时载航天员返回地面,航天员工作完成后,乘飞船返回。

“阿特兰蒂斯”号才告别苍穹,俄罗斯就放出了2020年结束使用期限的国际空间站将被投入大海的消息。对人类的太空之梦搁浅的担忧使人们对此次中国空间站的建设和开放情况格外关注。对此,张建启表示2020年中国将建立自己的空间站;同时,他认为“中国空间站将是一个开放的平台工程,让外国的科学家和宇航员上去和中国合作进行科学实验,是再正常不过的事情”。

中国工程院张履谦院士曾向媒体透露,“天宫一号”里的配套设施包括氧气呼吸装置、废气吸收装置、防止空间的辐射照射装置以及宇航员长期生活具备的各种条件。

链接

在太空工作,可以获得地球上无法得到的实验环境,但微重力的生活环境,使得在地球上平常的事情也变得异常麻烦。

“空间交会对接”,简称“交会对接”,是建立空间站最基本最关键的技术,其原理是通过轨道参数的协调,让两个或两个以上的航天器在同一时间到达太空同一位置,然后再通过专门的对接机构将其连为一个整体。

张履谦院士表示,若要在“天宫一号”里工作和生活,要考虑应对各种紧急突发事件的发生。其中包括氧气装置故障,或控制陀螺失灵,甚至连厕所不能用都能称为是大问题。所以在建造时需要考虑到各种紧急应急措施。

交会对接根据航天员介入的程度和智能控制水平可分为手控、遥控和自主3种方式。具体的方法一般是先将目标飞行器发射入轨并精确测定其运行轨道,当其飞经待发飞行器发射场上空时,通过择机发射使后者与前者运行在相同的轨道上,并且将距离控制一定范围内,随后再依靠飞行器本身的机动能力让两者逐渐连为一体。 来源:人民日报海外版

2将实现“交会对接”

空间交会对接简称“交会对接”,主要目的是将航天员从太空飞船送入空间实验室或空间站,与载人航天器发射和航天员安全返回技术、空间出舱活动技术并列为载人航天的三大基本技术,也是建立空间站的重要基础。

空间实验室的建设过程是先发射无人空间实验室,而后再用运载火箭将载人飞船送入太空,与停留在轨道上的实验室交会对接,航天员从飞船的附加段进入空间实验室,开展工作。

“‘天宫一号’试验目的很明确,突破无人交会对接技术。这是空间站最基本最关键的基础。”北京大学地球与空间科学学院教授焦维新 (微博)说。

“天宫一号”要完成在太空中两年的飞行任务,并完成出舱活动、空间交会对接试验和发射长期自主飞行以及有人照料的空间实验室等目标,“天宫一号”的任务才算圆满完成。

交会是指两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调,在同一时间到达太空同一位置的过程。对接是在交会的基础上,通过专门的对接机构将两个航天器连接成一个整体。因为其重要意义,空间交会与对接成为载人航天活动的三大基本技术之一。

交会的具体程序是,先将目标飞行器发射入轨并精确测定其运行轨道,当其飞经待发飞行器发射场上空时,通过择机发射使后者与前者运行在相同的轨道上,并且将距离控制在一定范围内,随后再依靠飞行器本身的机动能力让两者逐渐连为一体。

这个过程的难度很大。在太空中的空间实验室和飞船都保持高速运行,时速到达28000公里以上,在对接过程中,需要两个航天器的轴线在同一条直线上,并且相对速度要接近0,如果计算不准,就可能发生飞船相撞事故。

焦维新打了一个比方表示,“就像是地面的两辆急速飞驰的跑车,要让它们的距离必须一直保持在1米左右,这是非常不容易做到的。”

在国外载人航天活动早期,航天器在空间交会对接过程中就曾失败。比如,俄罗斯“进步M3-4”飞船与“和平”号空间站在对接过程中“相撞”。

甚至到现在,交接失败仍时有发生。2010年7月2日和10月31日,俄国的两艘“进步”M货运飞船首次自动对接都失败,不得不改为手动。2005年美国发射的DART卫星,甚至与目标卫星轰然相撞。

目前世界上有美国、俄罗斯、欧洲和日本研制的飞行器分别完成了与运行在地球轨道上目标飞行器的交会对接。但到目前为止,只有美国和俄罗斯掌握完整的交会对接技术。欧洲和日本交会对接技术方面分别靠美国或俄罗斯的技术支持。

异军突起的中国对空间交会技术的探索,自然引起了各航天大国的高度注意。

3将科学实验室搬上太空

“天宫一号”是我国首个空间实验室的名称,该目标飞行器成功发射后,我国还将连续发射“神八”、“神九”、“神十”飞船与“天宫一号”交会对接,从而建立第一个中国空间实验室。

根据我国的航天计划,空间实验室是我国载人航天工程的第二步,将在2016年前完成,为最终建成空间站提供技术支持;而第一步即载人飞船阶段,已由神五、神六、神七飞船实现。

在“天宫一号”发射之后,2015年前,我国将再陆续发射“天宫二号”、“天宫三号”两个空间实验室。“天宫二号”将主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。

“天宫三号”将主要完成验证再生生保关键技术试验、航天员中期在轨驻留、货运飞船在轨试验等,还将开展部分空间科学和航天医学试验。

中国为什么要耗费大量的人力和财力建造自己的空间站?中国工程院院士张履谦表示,空间站是航天事业发展的一个必然趋势,它代表了一个国家的航天国力。“如果我们现在不去掌握这项技术,等到需要使用空间站时再来建造就会落后了。”

北京大学地球与空间科学学院焦维新教授接受媒体采访时表示,“造船是为了建立空间站,建站是为了科学实验,这就是我国自主建立空间站的原因。”

人类目前载人航天活动的终极目的,是将实验室搬上太空,利用太空微重力高真空的独特环境,开展地面无法进行的生命科学、材料科学等实验,从而为人类造福。

“天宫一号”建成后,可以用来进行科学实验、生产、太空观测、侦察、在太空中储备物质等多种用途。在对地观测方面,当地球上发生地震、海啸或火山喷发等事件时,空间站上的航天员可以及时调整遥感器的各种参数,以获得最佳观测效果。

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