來源:光明日報
轉載:空天大視野
2022年4月16日,神舟十三號飛行乘組安全返回東風著陸場,創造了中國航天員連續在軌飛行時間的最長紀錄,神舟十三號任務圓滿成功標志著空間站關鍵技術驗證階段的完美收官。
目前,中國空間站建造進展情況如何?在國新辦4月17日舉行的新聞發布會上,五位專家介紹了相關情況并回應了社會關切。
2022年我國空間站后續6次任務時間表“出爐”
中國載人航天工程辦公室主任郝淳表示,自2020年以來,我國先后成功實施了長征五號B運載火箭首飛,空間站天和核心艙,神舟十二號、神舟十三號載人飛船,天舟二號、天舟三號貨運飛船共6次飛行任務,均取得圓滿成功,全面突破并掌握了空間站建造的關鍵技術,為空間站建造階段任務實施奠定了堅實基礎。
北京航天飛行控制中心空間站任務總師孫軍表示,經過空間站關鍵技術驗證階段的實踐和技術積累,已突破了快速交會對接和撤離返回、自動任務規劃、機械臂遙操作控制等一系列飛控技術,建成了全國產化穩定運行的飛行控制系統平臺,構建了一整套具有中國特色的空間站在軌飛控管理體系。
“2022年是完成空間站建造的決戰決勝之年,又恰逢中國載人航天工程立項實施30周年。”郝淳介紹,2022年將完成中國空間站的在軌建造,共計劃實施6次飛行任務——5月發射天舟四號貨運飛船;6月發射神舟十四號載人飛船,3名航天員將在軌駐留6個月時間;7月發射空間站問天實驗艙,10月發射空間站夢天實驗艙。
空間站的3個艙段將形成“T”字基本構型,完成中國空間站的在軌建造,之后還將實施天舟五號貨運飛船和神舟十五號載人飛船發射任務。
“問天”“夢天”實驗艙研制進展順利
空間站建造完成后,“問天”“夢天”兩個實驗艙將是航天員在軌主要的工作場所。
中國工程院院士,中國載人航天工程空間站系統總設計師、中國空間技術研究院研究員楊宏說,問天實驗艙配置了與核心艙一樣的航天員生活設施,包括3個睡眠區、1個衛生區和廚房等設施,可與核心艙一同支持兩艘載人飛船輪換期間6名航天員的生活。
另外,還配置了一個小型的機械臂,既可單獨使用,也可跟核心艙的大機械臂組合使用,共同完成航天員出艙、巡檢等任務。
楊宏介紹,問天實驗艙還配置了航天員出艙氣閘艙,作為航天員主用的出艙活動的氣閘艙;問天實驗艙還具備核心艙對于組合體管理控制功能的備份艙段,當核心艙平臺的功能出現故障時,可以切換至問天實驗艙行使組合體控制和管理功能,整體上提高空間站的可靠性。
夢天實驗艙則是配置了一個貨物氣閘艙和一個艙外展開試驗平臺。今后需要在艙外安裝的科學試驗設備,可以通過貨運飛船運送到空間站,再通過貨物氣閘艙把載荷送到艙外,由機械臂或者航天員把它安裝到艙外的平臺上,實現艙外試驗項目不斷更新。
問天實驗艙已經在天津完成了整艙的集成總裝、測試和大型試驗工作,整裝待發;夢天實驗艙已在天津完成了相應的集成總裝和試驗工作,正在開展地面測試。
空間應用系統取得豐碩成果
中國載人航天工程空間應用系統副總設計師、中國科學院空間應用工程與技術中心研究員鐘紅恩表示,核心艙在軌運行將近1年時間,空間應用系統全新研制的有效載荷在軌工作穩定、狀態良好,取得了豐碩成果:國內首次在軌實現了基于先進通信協議的高可靠、大帶寬光纖通信網絡,具備分布式大容量數據存儲和高速在軌計算能力。
突破了國際先進科學實驗柜機電熱一體化等核心關鍵技術,建立了高水平的應用在軌共用支持條件;高微重力科學實驗柜首創磁懸浮和噴氣懸浮雙層隔振方案,實現了比空間站平臺高2~3個數量級的微重力水平,首次獲得了1E-7g量級的微重力,達到了國際先進水平;首次獲得了天地往返延遲優于2秒的遙科學實驗能力,建立了先進的數字孿生模型與實物鏡像比對的全新的實驗模式,高效支持了在軌科學實驗。
鐘紅恩說,后續空間應用系統將在空間站艙內安排14臺高水平的科學實驗柜,在空間站艙外安排了3個大型載荷掛點,2個暴露實驗平臺,以及與空間站共軌飛行的巡天空間望遠鏡等“旗艦型”研究設施;支持開展空間生命科學、微重力物理科學等多個研究領域,近百個研究計劃和上千項科學研究,推動我國空間科學研究與應用達到世界領先水平。
神舟十四號和神舟十五號飛行乘組將首次實現在軌乘組輪換
“按照空間站建造階段的任務安排,執行2次載人飛行任務的航天員乘組已經選定。目前,神舟十四號和神舟十五號飛行乘組的身心狀態非常好,正在積極開展相關的訓練和任務準備。”中國載人航天工程航天員系統總設計師、中國航天員科研訓練中心研究員黃偉芬表示,神舟十四號和神舟十五號兩個乘組都將在軌飛行6個月,將首次實現在軌乘組輪換,實現不間斷有人駐留。兩個乘組6名航天員將共同在軌駐留5~10天。
黃偉芬介紹,神舟十四號飛行乘組將配合地面完成空間站組裝建設工作,他們將首次進駐問天實驗艙和夢天實驗艙,建立載人環境;配合地面開展兩艙組合體、大小機械臂測試,氣閘艙出艙相關功能測試等工作;將首次利用氣閘艙實施出艙活動;完成問天實驗艙和夢天實驗艙14個機柜解鎖、安裝等工作。
神舟十五號飛行乘組也將計劃實施數次出艙活動任務,進行艙內載荷設備組裝、測試和調試工作,操控機械臂實施艙外載荷安裝等工作。
兩個飛行乘組還將開展科普教育及其他公益活動,按計劃開展數十項在軌科學研究的實驗和工程技術試驗,以及大量空間站平臺巡檢測試、設備維護照料、站務和物資管理等工作。
未來新一代載人飛船可搭載7名航天員
隨著空間站關鍵技術驗證階段的圓滿完成,載人航天工程正式進入空間站建造階段。
郝淳表示,今年完成空間站在軌建造以后,工程將轉入為期十年以上的應用與發展階段。
初步計劃是每年發射兩艘載人飛船和兩艘貨運飛船。航天員要長期在軌駐留,開展空間科學實驗和技術試驗,并對空間站進行照料和維護。
將研制新一代載人運載火箭和新一代載人飛船,其返回艙都可以實現可重復使用。新一代載人飛船可以搭載7名航天員,其上行和下行載荷能力也將得到大幅提高。
“同時,我們在考慮研發空間站的擴展艙段,為進一步支持在軌科學實驗和為航天員的工作和生活創造更好條件。”郝淳說,明年計劃發射我國首個大型空間巡天望遠鏡,開展廣域巡天觀測,有望取得一批重大創新成果。
郝淳表示,在進行空間站研制建設的同時,也開展了載人月球探測關鍵技術攻關和方案深化論證,“我們愿意把中國空間站打造成推動構建人類命運共同體的一個平臺,和各個國家的航天員、航天科技隊伍一起,不斷探索浩瀚宇宙,造福人類”。
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