“天宮”飛天試建中國空間站:天宮空間站
發(fā)布時間:2020-02-25 來源: 散文精選 點擊:
9月1日,中國載人航天工程辦公室宣布,由于受“實踐十一號04星”衛(wèi)星發(fā)射失利影響,原定于8月中下旬發(fā)射的空間試驗站雛形“天宮一號”或推遲至本月下旬發(fā)射!疤鞂m一號”是中國2011年航天發(fā)射計劃的“重頭戲”。根據(jù)計劃,發(fā)射“天宮一號”后兩年內(nèi),中國將相繼發(fā)射神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船,分別與“天宮一號”完成空間交會對接。之后,2020年,中國將要建設(shè)自己的空間站。放眼宇宙,人類的太空探索從未停歇。作為我國自主研制的空間試驗站,“天宮一號”只是中國空間站的雛形,承擔(dān)的是實驗先鋒的角色,然而,隨著“天宮一號”發(fā)射,意味著中國迎來“空間站元年”,進入航天“空間站時代”。
“天宮一號”長啥樣?
根據(jù)中國載人航天工程網(wǎng)的介紹,“天宮一號”主體為短粗的圓柱形,重量和神舟七號一樣,約為8噸,直徑比神舟飛船更大。
它采用兩艙結(jié)構(gòu),分別為實驗艙和資源艙。實驗艙由密封的前錐段、柱段和后錐段組成,可保證艙壓、溫度、濕度、氣體成分等航天員生存條件,用于航天員駐留期間在軌工作和生活,密封的后錐段安裝再生生保等設(shè)備。而資源艙內(nèi)有發(fā)動機、電源裝置等,為軌道機動提供動力,為飛行提供能源!疤鞂m一號”最重要的功能是完成與飛船進行交會對接的試驗。為此,它前后各設(shè)有一個對接口。安裝在實驗艙前端的交會對接機構(gòu),以及交會對接測量和通信設(shè)備,是“天宮”和飛船聯(lián)通的關(guān)鍵所在。
從外表上看,它類似于一扇圓形的門,內(nèi)部直徑約為0.8米,航天員可以通過這一扇門從飛船進入“天宮一號”。
航天員的生活必需品和工作所需的材料、設(shè)備均由飛船運送,載人飛船?吭趯嶒炇彝膺叄鳛閼(yīng)急救生飛船。如果實驗室發(fā)生故障,可隨時載航天員返回地面,航天員工作完成后,乘飛船返回。
“天宮一號”將突破無人交會對接技術(shù)
空間交會對接簡稱“交會對接”,主要目的是將航天員從太空飛船送入空間實驗室或空間站,與載人航天器發(fā)射和航天員安全返回技術(shù)、空間出艙活動技術(shù)并列為載人航天的三大基本技術(shù),也是建立空間站的重要基礎(chǔ)。
空間實驗室的建設(shè)過程是先發(fā)射無人空間實驗室,而后再用運載火箭將載人飛船送入太空,與停留在軌道上的實驗室交會對接,航天員從飛船的附加段進入空間實驗室,開展工作。“‘天宮一號’試驗?zāi)康暮苊鞔_:突破無人交會對接技術(shù)。這是空間站最基本最關(guān)鍵的基礎(chǔ)。”北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院教授焦維新說。“天宮一號”要完成在太空中兩年的飛行任務(wù),并完成出艙活動、空間交會對接試驗和發(fā)射長期自主飛行以及有人照料的空間實驗室等目標(biāo)后,它的任務(wù)才算圓滿完成。
交會是指兩個或兩個以上的航天器通過軌道參數(shù)的協(xié)調(diào),在同一時間到達太空同一位置的過程。對接是在交會的基礎(chǔ)上,通過專門的對接機構(gòu)將兩個航天器連接成一個整體。因為其重要意義,空間交會與對接成為載人航天活動的三大基本技術(shù)之一。
交會的具體程序是,先將目標(biāo)飛行器發(fā)射入軌并精確測定其運行軌道,當(dāng)其飛經(jīng)待發(fā)飛行器發(fā)射場上空時,通過擇機發(fā)射使后者與前者運行在相同的軌道上,并且將距離控制在一定范圍內(nèi),隨后再依靠飛行器本身的機動能力讓兩者逐漸連為一體。
這個過程的難度很大。在太空中的空間實驗室和飛船都保持高速運行,時速達2.8萬公里以上,在對接過程中,需要兩個航天器的軸線在同一條直線上,并且相對速度要接近0,如果計算不準(zhǔn),就可能發(fā)生飛船相撞事故。
焦維新打了一個比方表示,“就像是地面的兩輛急速飛馳的跑車,要讓它們的距離必須一直保持在1米左右,這是非常不容易做到的!
在國外載人航天活動早期,航天器在空間交會對接過程中就曾失敗。比如,俄羅斯“進步M3-4”飛船與“和平”號空間站在對接過程中“相撞”。
甚至到現(xiàn)在,交接失敗仍時有發(fā)生。2010年7月2日和10月31日,俄羅斯的兩艘“進步”M貨運飛船首次自動對接都失敗,不得不改為手動。2005年美國發(fā)射的DART衛(wèi)星,甚至與目標(biāo)衛(wèi)星轟然相撞。
目前世界上有美國、俄羅斯、歐洲和日本研制的飛行器分別完成了與運行在地球軌道上目標(biāo)飛行器的交會對接。但到目前為止,只有美國和俄羅斯掌握完整的交會對接技術(shù)。
“天宮一號”把科學(xué)實驗室搬上太空
“天宮一號”是我國首個空間實驗室的名稱,該目標(biāo)飛行器成功發(fā)射后,我國還將連續(xù)發(fā)射“神八”、“神九”、“神十”飛船與“天宮一號”交會對接,從而建立第一個中國空間實驗室。
根據(jù)我國的航天計劃,空間實驗室是我國載人航天工程的第二步,將在2016年前完成,為最終建成空間站提供技術(shù)支持;而第一步即載人飛船階段,已由神五、神六、神七飛船實現(xiàn)。
在“天宮一號”發(fā)射之后,我國將再陸續(xù)發(fā)射“天宮二號”、“天宮三號”兩個空間實驗室。“天宮二號”將主要開展地球觀測和空間地球系統(tǒng)科學(xué)、空間應(yīng)用新技術(shù)、空間技術(shù)和航天醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用和試驗。“天宮三號”將主要完成驗證再生生保關(guān)鍵技術(shù)試驗、航天員中期在軌駐留、貨運飛船在軌試驗等,還將開展部分空間科學(xué)和航天醫(yī)學(xué)試驗。
“天宮一號”建成后,可以用來進行科學(xué)實驗、生產(chǎn)、太空觀測、偵察、在太空中儲備物質(zhì)等多種用途。在對地觀測方面,當(dāng)?shù)厍蛏习l(fā)生地震、海嘯或火山噴發(fā)等事件時,空間站上的航天員可以及時調(diào)整遙感器的各種參數(shù),以獲得最佳觀測效果。
10年后成為“國際空間站”?
2020年國際空間站將結(jié)束其使命,而中國的空間站正好進入軌道。許多人設(shè)想,中國的空間實驗室是否可望擔(dān)負新的國際空間站的職能。
今年7月21日,美國最后一艘航天飛機“阿特蘭蒂斯”號結(jié)束最后一次任務(wù)!鞍⑻靥m蒂斯”的謝幕,意味著美國30年航天飛機時代宣告終結(jié)。
7月27日,俄羅斯太空官員宣布,他們打算在2020年國際空間站的使用期限結(jié)束后,把它沉入大海。國際空間站是目前太空中惟一的空間站。
美國航天飛機謝幕之后,國際空間站將面臨運載能力的挑戰(zhàn)。目前,歐洲的ATV和日本的HTV都只是貨運飛船,而且沒有重返地球的運輸能力,“聯(lián)盟”號飛船又無法將大型貨物運回地球。此次俄羅斯火箭發(fā)射的失利更降低了公眾對俄羅斯運載能力的信心。
在空間站項目未來發(fā)展廣受爭議的時候,中國的空間試驗站的探索格外引人注目。
前美國國家航天和宇航航行局(NASA)官員斯科特(ScottPace)將“天宮一號”比作上世紀(jì)90年代俄羅斯所發(fā)射的“和平號”空間站。對此,曾任酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心副主任、中國載人航天工程原副總指揮的張建啟表示,“中國空間站將是一個開放的平臺工程,讓外國的科學(xué)家和宇航員上去和中國合作進行科學(xué)實驗,是再正常不過的事情”。
相關(guān)熱詞搜索:建中 飛天 空間站 “天宮”飛天試建中國空間站 中國天宮空間站 中國天宮國際空間站
熱點文章閱讀