文章(zhang)來源：科(ke)技日報 發布時間：2022-05-06
我國載人航天工程再次開啟新(xin)征程。
4月(yue)29日11時23分，搭載(zai)(zai)空間站(zhan)(zhan)天和(he)核(he)心艙(cang)的長征(zheng)五號B遙二(er)運(yun)載(zai)(zai)火(huo)箭，在我國文昌航天發射場點火(huo)升空，約(yue)494秒后，天和(he)核(he)心艙(cang)與火(huo)箭成(cheng)功分離，進入(ru)預定軌道，12時36分，太陽能帆(fan)板兩(liang)翼順利(li)展開且(qie)工作正常，發射任務取(qu)得圓滿成(cheng)功。這標志著中國空間站(zhan)(zhan)在軌組裝(zhuang)建造全面展開。
按照(zhao)空間(jian)站建(jian)造(zao)任務規劃(hua)，我國將于2022年完成(cheng)空間(jian)站在軌建(jian)造(zao)。
“建成(cheng)和運營近(jin)地(di)載(zai)人(ren)空(kong)間站(zhan)將使(shi)我(wo)國(guo)成(cheng)為獨(du)立掌握(wo)近(jin)地(di)空(kong)間長(chang)期載(zai)人(ren)飛行技(ji)術，具(ju)備長(chang)期開(kai)展近(jin)地(di)空(kong)間有人(ren)參與(yu)科學技(ji)術試(shi)驗(yan)和綜合開(kai)發利用太(tai)空(kong)資源能力(li)的國(guo)家。”航(hang)天科技(ji)集團五院空(kong)間站(zhan)任(ren)務總指揮王翔介紹說。
載人航天“第三步”首顆航天器
中國空(kong)間站意味著中國人在(zai)太(tai)空(kong)有了一個“家(jia)”。
據(ju)王翔(xiang)介紹(shao)，作為人類(lei)歷史上規(gui)模最(zui)(zui)(zui)大的(de)航(hang)天(tian)器，空(kong)間站是一種在近地軌(gui)道長時間運行，可滿足航(hang)天(tian)員長期(qi)在軌(gui)生活、工(gong)作以及地面航(hang)天(tian)員尋訪的(de)載人航(hang)天(tian)器，代表了當今航(hang)天(tian)領域(yu)最(zui)(zui)(zui)全面、最(zui)(zui)(zui)復雜、最(zui)(zui)(zui)先進和最(zui)(zui)(zui)綜合的(de)科學技術成(cheng)果(guo)。
空(kong)間(jian)站(zhan)工程是我國(guo)載人(ren)航(hang)天(tian)(tian)工程“三(san)步(bu)(bu)(bu)走”的(de)(de)第(di)三(san)步(bu)(bu)(bu)，天(tian)(tian)和核心艙(cang)則(ze)是第(di)三(san)步(bu)(bu)(bu)發射的(de)(de)首顆航(hang)天(tian)(tian)器。上世紀90年代(dai)初，我國(guo)載人(ren)航(hang)天(tian)(tian)工程正式啟(qi)動，第(di)一(yi)步(bu)(bu)(bu)是載人(ren)飛船(chuan)階段(duan)(duan)，在此期間(jian)完成(cheng)了(le)載人(ren)飛船(chuan)的(de)(de)研制，實現了(le)航(hang)天(tian)(tian)員天(tian)(tian)地往返(fan)等目標。第(di)二步(bu)(bu)(bu)是空(kong)間(jian)實驗(yan)室階段(duan)(duan)，在這一(yi)階段(duan)(duan)，不(bu)僅掌(zhang)握了(le)出(chu)艙(cang)、交會對(dui)接(jie)技術(shu)，成(cheng)功對(dui)航(hang)天(tian)(tian)員中(zhong)期駐留太空(kong)進(jin)行了(le)驗(yan)證，還成(cheng)功驗(yan)證了(le)推進(jin)劑(ji)在軌補(bu)加技術(shu)，完成(cheng)了(le)運(yun)送貨物補(bu)給等任務。第(di)三(san)步(bu)(bu)(bu)是空(kong)間(jian)站(zhan)建設階段(duan)(duan)，我國(guo)將(jiang)建造長期有(you)人(ren)照料的(de)(de)空(kong)間(jian)站(zhan)。
據航(hang)(hang)(hang)天科技集團五院空間(jian)站任務總(zong)設計師楊宏介紹，天和核心艙全(quan)長16.6米，最(zui)(zui)大直(zhi)徑4.2米， 發射質量22.5噸，是未來(lai)空間(jian)站的管理和控制中心，可支持3名航(hang)(hang)(hang)天員長期在軌駐留，支持開(kai)展艙內外空間(jian)科學實(shi)驗和技術試驗，是我國(guo)目(mu)前研制的最(zui)(zui)大的航(hang)(hang)(hang)天器。
經過科學(xue)(xue)慎重的(de)遴選，空(kong)間站(zhan)上將搭載(zai)安裝(zhuang)包(bao)括生(sheng)物學(xue)(xue)、材料科學(xue)(xue)、基礎物理、微重力、流體等類別相關的(de)科學(xue)(xue)研(yan)究實驗(yan)(yan)設施。據悉(xi)，空(kong)間站(zhan)上將部署25個先(xian)進科學(xue)(xue)實驗(yan)(yan)柜、艙外載(zai)荷安裝(zhuang)平臺以及共軌飛(fei)行的(de)巡天望遠鏡，提供空(kong)間科學(xue)(xue)實驗(yan)(yan)條件，解(jie)決大規(gui)模空(kong)間應用問題。
舒適便利的“太空之家”
空(kong)間站建設是(shi)一個漫(man)長的過程，就像“搭積(ji)木”一樣，核心艙(cang)是(shi)第(di)一個上天的艙(cang)段，是(shi)整(zheng)個空(kong)間站最基礎的部(bu)分，之后所有的艙(cang)段都將(jiang)以(yi)此為起點(dian)進行(xing)疊加。
“麻雀雖(sui)小，五臟俱全(quan)”，核(he)心艙除含有全(quan)套生命維持裝置外，還負擔了航(hang)天(tian)員初(chu)期駐(zhu)留(liu)以(yi)及科研(yan)所需的(de)全(quan)部物質條件——從居住區到科研(yan)區一應俱全(quan)。
據航天科技集團五院航天專家介(jie)紹，核(he)心艙在設計上(shang)較(jiao)過去有(you)了很大突破，供(gong)航天員(yuan)(yuan)工作生活的(de)空(kong)間(jian)約50立方米(mi)，未來加上(shang)兩個實驗艙后，整體能夠達到(dao)110立方米(mi)。長度(du)超過5層樓房，直(zhi)徑比火車和(he)地鐵的(de)車廂還要寬(kuan)不(bu)少。不(bu)僅活動空(kong)間(jian)大，航天員(yuan)(yuan)在空(kong)間(jian)站的(de)補(bu)給也得到(dao)更好保障。
為了讓(rang)航(hang)天(tian)(tian)員實(shi)現更長時(shi)間(jian)的(de)(de)在軌停留，空間(jian)站設計了完(wan)整(zheng)的(de)(de)可(ke)再(zai)生(sheng)生(sheng)命保(bao)障系統。航(hang)天(tian)(tian)員呼出的(de)(de)水蒸氣會(hui)通過冷凝水方式回(hui)收，排泄的(de)(de)尿(niao)液也(ye)會(hui)回(hui)收凈化(hua)(hua)，重(zhong)新作(zuo)為飲用水和(he)生(sheng)活用水使用。電(dian)解制氧時(shi)產生(sheng)的(de)(de)氫氣與航(hang)天(tian)(tian)員呼出的(de)(de)二氧化(hua)(hua)碳(tan)，將通過化(hua)(hua)學(xue)反應生(sheng)成氧氣，這也(ye)能夠(gou)降低氧氣的(de)(de)補(bu)給需求。
硬件之外，“太空(kong)之家(jia)”的軟件也不(bu)在(zai)話下(xia)。在(zai)天和(he)核心艙的密封艙內，就(jiu)餐區配置(zhi)了(le)微波爐、冰箱、飲水(shui)機(ji)、折疊(die)桌等家(jia)居(ju)，還配置(zhi)了(le)太空(kong)跑臺、太空(kong)自行車、抗阻拉力器(qi)等健身器(qi)材。
此外，艙內(nei)情景(jing)照(zhao)明可(ke)(ke)由手機App控制。說到(dao)手機，核心艙不(bu)僅配上了，可(ke)(ke)以(yi)實(shi)(shi)現(xian)(xian)在軌航天(tian)員之(zhi)間通(tong)話(hua)，還(huan)配了天(tian)地視(shi)頻通(tong)話(hua)設備(bei)，可(ke)(ke)以(yi)實(shi)(shi)現(xian)(xian)與地面(mian)的雙向視(shi)頻通(tong)話(hua)。另(ling)外，還(huan)有可(ke)(ke)以(yi)支持航天(tian)員收發(fa)電子郵件的測控通(tong)信網和相關設備(bei)。
航天科技集團五院空間(jian)(jian)站系統副總設計師朱光辰曾(ceng)打過一個形象的比(bi)喻(yu)：如(ru)果神(shen)舟飛船(chuan)是(shi)一輛轎(jiao)車，天宮(gong)一號和天宮(gong)二號就(jiu)相當于一室一廳(ting)的房子，而空間(jian)(jian)站就(jiu)是(shi)三室兩(liang)廳(ting)還帶儲(chu)藏間(jian)(jian)的“豪(hao)宅”。
為中國空間站筑牢基礎
2010年(nian)9月25日，中(zhong)國(guo)空(kong)間站工程正式批(pi)準實施。11年(nian)來，中(zhong)國(guo)空(kong)間站的論證(zheng)、設(she)計(ji)和建(jian)造充分(fen)展現了中(zhong)國(guo)智慧。
中國空間(jian)站以天(tian)(tian)(tian)和(he)核(he)心艙(cang)、問天(tian)(tian)(tian)實驗(yan)艙(cang)、夢天(tian)(tian)(tian)實驗(yan)艙(cang)三艙(cang)為(wei)基本構型。此次(ci)成(cheng)功發射的(de)天(tian)(tian)(tian)和(he)核(he)心艙(cang)，是空間(jian)站組合體控制和(he)管理的(de)主份(fen)艙(cang)段。楊宏表示，天(tian)(tian)(tian)和(he)核(he)心艙(cang)具備交會對(dui)接、轉位與(yu)停泊(bo)、乘組長期駐(zhu)留、航天(tian)(tian)(tian)員出(chu)艙(cang)、保障空間(jian)科學實驗(yan)等(deng)能(neng)力；密封艙(cang)內(nei)配置有工作區(qu)、睡(shui)眠區(qu)、衛生區(qu)、就餐區(qu)、醫監醫保區(qu)以及(ji)鍛煉區(qu)，能(neng)為(wei)航天(tian)(tian)(tian)員提供舒適(shi)良好的(de)工作生活條(tiao)件(jian)。
楊宏介紹，中國(guo)空(kong)間(jian)站具(ju)備10年設計壽命，可長期(qi)在軌穩(wen)定運行。在空(kong)間(jian)站關(guan)鍵(jian)技(ji)術驗(yan)(yan)證階段，我國(guo)將發射天和核心艙以及2艘載人飛(fei)船、2艘貨運飛(fei)船，完成空(kong)間(jian)站推進劑(ji)補(bu)加、再生(sheng)生(sheng)保、柔性太陽電池翼和驅動機構(gou)、大(da)型柔性組合體控(kong)制(zhi)、組裝建(jian)造(zao)(zao)、艙外操作、在軌維修等(deng)7大(da)關(guan)鍵(jian)技(ji)術驗(yan)(yan)證，為實施空(kong)間(jian)站組裝建(jian)造(zao)(zao)和長期(qi)運營任務奠定基礎。
據悉，核心艙成功發射后不久，天舟二號貨運飛船(chuan)將(jiang)執行物質運輸任務。
在天舟二號和(he)核心艙實行對接后，載有3名(ming)航(hang)天員(yuan)的神舟十二號飛船將(jiang)進入發射倒計時(shi)階段。時(shi)隔5年，中國航(hang)天將(jiang)再(zai)度(du)送航(hang)天員(yuan)重(zhong)返太空(kong)。
此刻，天和核心艙正按既定(ding)飛(fei)行(xing)程序，展開各(ge)項(xiang)動作(zuo)，開展在(zai)軌(gui)工作(zuo)，并靜待貨(huo)運飛(fei)船(chuan)和載人飛(fei)船(chuan)的(de)到來。
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