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中国空间站在轨建造启幕在即
时间:2020-02-07 11:51:56    来源:人民日报    

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  5日,长征五号B遥一运载火箭运抵文昌发射场。它将于4月中下旬,搭载新一代载人飞船试验船,执行首飞任务。更强大的运载火箭、更先进的空间站技术、更高的科学应用效益,中国空间站在轨建造任务即将拉开序幕,空间站时代的中国载人航天工程正阔步向前。

  2月5日,为载人空间站工程新研制的长征五号B遥一运载火箭安全运抵文昌航天发射场。加上已先期运抵的空间站核心舱初样产品和新一代载人飞船试验船,“三大件”已齐集发射场。长征五号B遥一运载火箭将搭载新一代载人飞船试验船,计划于4月中下旬执行首飞任务。这也意味着,备受瞩目的中国空间站在轨建造任务即将拉开序幕。

  新型大型运载火箭将承担载人空间站舱段等重大发射任务

  按计划,此次长征五号B遥一运载火箭将执行两大任务。一是参与发射场合练,二是搭载新一代载人飞船试验船飞行。据介绍,试验飞船不载人,而空间站核心舱初样产品则不参加发射任务。

  火箭是目前人类去往太空的唯一交通工具,建设空间站尤其需要运力强大的运载火箭。中国载人航天工程办公室相关负责人介绍,新运抵发射场的长征五号B遥一运载火箭,是在长征五号运载火箭基础上改进研制的新型火箭。科研人员根据空间站任务要求新研制了大型整流罩,并对全箭进行了适应性改造,使其主要用于空间站舱段等近地轨道大型航天器发射任务。火箭全长约53.7米,芯一级直径5米,捆绑4个直径3.35米助推器;整流罩长20.5米、直径5.2米,采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂,起飞质量约849吨,近地轨道运载能力不小于22吨。

  中国航天科技集团一院长征五号火箭总指挥王珏介绍,长征五号B运载火箭属于按系列化、模块化、组合化思路研制的一款新型大型运载火箭,也是我国首个一级半构型的大型运载火箭,将主要用于近地轨道大型航天器发射,承担起我国载人空间站舱段等重大航天发射任务。

  据悉,长征五号系列运载火箭今年计划安排3次发射,将分别由长征五号B运载火箭发射新一代载人飞船试验船,由长征五号运载火箭发射火星探测器和嫦娥五号月球探测器。

  空间站设计了完整的可再生生命保障系统,航天员工作生活将更舒适

  据专家介绍,中国空间站总体构型是3个舱段,包括“天和”核心舱、实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ,整体呈T字构型。核心舱有5个对接口,可以对接一艘货运飞船、两艘载人飞船和两个实验舱,另有一个供航天员出舱活动的出舱口。

  其中,“天和”核心舱全长16.6米,最大直径4.2米,发射质量22.5吨,是未来空间站的管理和控制中心。“天和”可支持3名航天员长期在轨驻留,支持开展舱内外空间科学实验和技术试验,是我国目前研制的最大的航天器。

  据中国航天科技集团五院航天专家介绍,为了让航天员在太空中的长期生活更加舒适,核心舱在设计上较过去有了很大突破,供航天员工作生活的空间约50立方米,未来加上两个实验舱后,整体能够达到110立方米。

  不仅活动空间大,航天员在空间站的补给也得到了更好保障。此前我国航天员在轨飞行的最高纪录是33天,航天员生存所必需的水和氧气由航天器直接送入太空。为了让航天员实现更久的在轨停留,空间站设计了完整的可再生生命保障系统。航天员呼出的水蒸气会通过冷凝水方式回收,排泄的尿液也会回收净化,重新作为饮用水和生活用水使用。电解制氧时产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳,将通过化学反应生成氧气,这也能够降低氧气的补给需求。

  空间站资源十分宝贵,经过科学且慎重的遴选,空间站上将搭载安装包括生物学、材料科学、基础物理、微重力、流体等类别相关的科学研究实验设施。空间站上也将部署10余个先进科学实验柜、舱外载荷安装平台以及共轨飞行的巡天望远镜,提供空间科学实验条件,解决大规模空间应用问题。

  中国航天科技集团五院航天专家介绍说,新一代载人飞船是为我国近地空间站运营和后续载人月球探测等任务研制,全长8.8米,发射质量21.6吨,具备高安全、高可靠、适应多任务和模块化设计特点,目标是实现一次可运载6名航天员和返回舱的多次可重复使用。由于新一代载人飞船将同时兼顾近地轨道任务和更远的深空探测,对飞船的结构和防热性能会带来更大的考验。计划于4月完成的这次发射任务,将验证飞船关键技术,随后飞船将转入全系统的研制和功能验证,为未来的载人飞行作准备。

  空间站阶段任务面临不少挑战,发射场合练和首飞极为重要

  上世纪90年代,我国载人航天工程确立了“三步走”发展战略:第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

  2019年7月19日,随着天宫二号空间实验室受控离轨并再入大气层,中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成,我国全面迈入空间站时代。

  要实现技术跨越发展、科学应用效益不断提升,空间站阶段任务面临不少挑战。按计划,我国载人航天工程将在不到3年时间内连续实施10余次飞行任务,完成建造并运营近地载人空间站,突破、掌握和发展大型复杂航天器的在轨组装建造、近地空间长期载人航天飞行等技术,以及建成国家太空实验室,开展大规模空间科学实验和技术试验、民用空间应用等。

  专家表示,发射场合练和首飞极为重要。据介绍,发射场合练就是完全按照正式发射状态进行模拟演练,只是不会真正执行最终的点火指令。通过合练,可以全流程、全要素、全过程模拟正式发射任务,全面验证空间站核心舱与运载火箭、发射场等系统之间的配合,提早发现问题、解决问题。长征五号B遥一运载火箭参与的本次合练任务预计需要3个月左右。

  当前,正面临防控疫情的特殊时期。中国载人航天工程办公室相关负责人对此表示,工程全线将防控疫情纳入合练任务统筹安排,科学决策、科学组织、科学管理,逐一摸排筛查、严格场区管控、完善风险预案,确保合练任务和首飞任务按计划进度顺利组织实施,确保空间站阶段飞行任务顺利进行。

编辑:沈彤
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