新『长征』壮丽起航

新『长征』壮丽起航

6月25日，我国在新建的海南文昌卫星发射中心用全新研制的长征七号运载火箭托举“升级版”太空摆渡车——远征一号甲上面级，将多用途飞船缩比返回舱等多种载荷成功送入预定轨道，拉开了我国载人航天工程空间实验室任务的序幕。

▲6月25日，长征七号运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空（新华社李刚摄）

6月25日，一个令国人期盼已久的日子。

北纬19度，东经110度，一个让世界目光聚焦的方位。

随着发射场系统01号指挥员一声令下，中国新一代运载火箭长征七号在“新开张”的海南文昌卫星发射中心成功发射。

6月26日15时41分，由长征七号运载火箭搭载升空的多用途飞船缩比返回舱安全着陆，2米多高的个头安稳地躺在中国西北的沙漠戈壁上，开启了中国载人航天工程又一个新的序幕。

长征七号的成功“首秀”推动了我国航天发射综合能力实现历史性跨越，标志着我国由航天大国向航天强国迈出了关键一步，在中国航天发展史上具有里程碑式的重大意义。

六“新”耀星空

“除了腰围没变，其他都变了。”长征七号运载火箭副总指挥张涛不止一次对媒体这样介绍长征七号。相比功勋卓著的长征四号，长征七号外形和尺寸大致相似，助推器直径仍是标准的2.25米，芯级直径为3.35米，但中国运载火箭技术研究院的专家强调，“这是一枚全新的火箭”，甚至用“新动力、新布局、新环境、新结构、新体制、新测发”六新来形容这个长征火箭家族里的小弟弟。

新动力——长征七号最根本的变化来自动力系统。它采用了液氧煤油发动机等新技术，一举将我国中型运载火箭低轨道的运载能力由8.6吨提高至13.5吨，达到国外同类火箭先进水平。此外，液氧和煤油燃烧产生的二氧化碳和水不会对环境造成任何污染。

新布局——长征七号的助推器长约27米，接近我国现役火箭助推器的2倍，这种改变也需要对火箭的设计进行全面的更新。张涛表示，在传统的上、下两支点捆绑基础上，长征七号创新性地采取上、中、下三支点捆绑技术，有效改善了力学特性。

新环境——长征七号运载火箭采用新型的多台大推力发动机并联工作，随之而来的是它的飞行环境较以往恶劣。张涛指出，长征七号飞行最大热流密度达到现役火箭的约1.5倍，这给火箭的防热设计带来了严峻考验。

新结构——长征七号采用虚拟现实技术和全三维设计制造技术，应用了高效率的等边三角形网格结构，打通了从设计到制造的全三维流程，标志着我国运载火箭迈入全生命周期数字化的大门。

新体制——长征七号采用具有备份保障的“1553B总线控制”，同时利用测量船、测控站和中继卫星进行多重测控。

新测发——采用“新三垂”测发模式，即垂直总装、垂直测试、垂直转场。张涛称，新型活动发射平台规模将达到现役火箭的2倍，可实现火箭和设备整体同时转运，到达发射工位后简单准备即可点火发射，大大缩短发射占位时间，增强了运载火箭的发射适应性。

▲6月22日，长征七号运载火箭在垂直转运过程中（新华社李国利摄）

另外，针对海南温度高、湿度高、风力大的气候特点，长征七号运载火箭在防水以及防风等方面也做了优化，不仅能保证在中雨条件下进行发射，还能保证火箭在发射过程中抵抗8级至9级的台风。

搭载6类7项新型载荷

长征七号运载火箭载荷组合体由远征一号甲上面级、多用途飞船缩比返回舱、遨龙一号空间碎片主动清理飞行器、2个天鸽飞行器、在轨加注实验装置和翱翔之星等6类7项载荷组成。这些载荷均为首次发射，将由远征一号甲上面级作为演示平台，开展19项科学验证。

这6类载荷是从中国载人航天办公室向全国征集到的30多项载荷中优化组合选取的。征集工作从2013年底开始进行，选取原则包括：一是技术要与和平利用空间、载人航天密切相关；二是技术具备前瞻性和创新性；三是各类载荷组合后能模拟货运飞船的质量、尺寸等要素。

远征一号甲太空摆渡车

2015年3月30日，我国首个“太空摆渡车”远征一号上面级圆满完成了首次太空之旅，将第一位“客人”北斗全球导航试验星完美地“摆渡”到远至几万公里的外太空。2015年7月25日，远征一号再次将“北斗”双星直接入轨发射送入目标轨道，开启了我国航天一箭多星直接入轨发射高轨卫星的新篇章。

远征一号甲上面级是我国“太空摆渡车”家族的新成员、远征一号的升级版，被形象地称为“升级版太空摆渡车”。如同远征一号可将多个“乘客”摆渡至相近的目的地，远征一号甲则拓展了摆渡车的服务功能，通过多次点火工作，适应更多复杂的路线，沿途将多个“乘客”摆渡至各自所需的不同目的地。

长征七号运载火箭总指挥王小军说，以任务适应性更好为例，远征一号甲及组合体发射任务是我国目前飞行程序最复杂、飞行时间最长、变轨次数最多的发射任务，具有“高集成性、高复杂性、高显示度”的特点，可搭载的载荷结构形式各异，高度从0.3米到2.6米，重量从18千克到2.8吨，接口需求复杂、目标轨道不同、分离时间不同，对满足不同任务具有良好的适应性。

王小军表示，相比远征一号，远征一号甲上面级通过多项技术改进升级，性能大幅提升，在轨飞行时间从6.5小时延长至48小时，主发动机由2次启动增加至9次启动，分离次数由1次增加至7次。

▲地面搜救分队正在调运返回舱（新华社琚振华摄）

多用途飞船缩比返回舱

未来载人“深空方舟”——多用途飞船缩比返回舱是备受瞩目的乘客之一，并于6月26日在东风着陆场安全着陆。之所以称之为缩比返回舱，是因为这是一艘正式型返回舱的缩小版，高2.6米，重约2.8吨。不同于它的神舟飞船先辈们的“钟罩式”外形，它呈倒锥形，像一颗“子弹”。

“多用途飞船缩比返回舱是瞄准我国未来载人深空探测，全方位满足后续再服务应用以及低成本天地往返运输的使用需求。”多用途飞船缩比返回舱研制单位、航天科技集团公司第五研究院院长张洪太说。

别看身材不高，可身负重任。多用途飞船缩比返回舱承担着我国首次在轨获取返回舱自由飞行气动数据，首次探索可重复使用设计、验证及评估技术，首次验证金属材料性能及制造技术等艰巨使命。

“虽然我们在地面会通过模拟仿真、实物检验、风洞试验等多种手段来验证，但不如上天飞行试验准确。”多用途飞船返回舱项目技术负责人杨雷说，这些新技术是实现多用途返回舱安全可靠的“命门”所在。

遨龙一号空间碎片主动清理飞行器

我国是《外空物体所造成损害之国际责任公约》的签署国，承诺控制和减少空间碎片，为履行这一义务和责任，我国不停地尝试突破空间碎片清理技术。

长征七号载荷组合体行政负责人唐亚刚介绍，为了验证空间碎片清理技术，遨龙一号飞行器上装载了一台机械臂，将模拟在太空抓取废弃卫星和一些其他大碎片，并带到大气层进行烧毁。遨龙一号的应用将会减少空间碎片，节省太空轨道资源。

天鸽飞行器

天鸽飞行器的主要作用是验证空间组网通信技术。此次发射的两个天鸽飞行器将组网进行相互通信。

唐亚刚说，下一步可以发射更多的天鸽飞行器，进行局域组网，相互之间通信或与地面进行通信，可以作为发生灾害等情况的应急通信手段。

在轨加注实验装置

在轨加注实验装置主要是验证我国的太空加油技术。唐亚刚说，卫星、飞船等飞行器的寿命主要由推进剂决定，如果推进剂消耗完毕，可以通过空间“加油机”为飞行器重新补充燃料，延长寿命。

此次发射主要是为了验证对接机构的密封性研究、在空间失重环境下推进剂传输的特性等。虽然在轨加注实验装置不是首次发射，但此次载荷运用了很多新技术和器件，譬如新的板式贮箱，它对推进剂蓄留和管理的能力也将得到验证。

翱翔之星

翱翔之星是由西北工业大学主持研制的立方星。此次发射主要验证偏振光导航技术。太阳光照射在不同厚度的大气上，产生的偏振光频谱特性不一样。这次发射将对这些特性数据进行收集和分析。

唐亚刚介绍，此次发射翱翔之星是国际范围内首次进行偏振光导航技术的验证，技术成熟后将作为飞行器导航的主要手段之一。

拉开空间站建设大幕

长征七号作为我国未来任务量最大的运载火箭，将为我国的空间站搭建起“天地运输走廊”。而它的第一步就是在明年发射我国首个空间货运飞船——天舟一号，未来它还将承担中国航天多种类型的发射任务，空间站、载人登月、火星舱、深空探测器……这些中国航天未来的美丽蓝图，都需要长征七号一次次成功发射来实现。

“长征七号是我国在役主力火箭的‘接班人’，更是我国未来航天发射任务的‘主力军’，它所开启的时代有多壮丽，它的使命就有多光荣。”张涛说。

我国载人航天工程自20世纪90年代启动，确定了“三步走”的发展战略，目前已实现第一步——发射无人和载人飞船，以及第二步第一阶段——航天员出舱、飞船与空间舱交会对接。当前，载人航天工程进入第二步第二阶段——短期有人照料的空间实验室建设。在这个阶段，长征七号将发射我国首款货运飞船，实现空间实验室物资运输与补给，同时也将为第三步建成长期有人照料的空间站搭建起“天地运输走廊”。

2010年，载人空间站工程正施获批，我国计划在2018年前后发射试验核心舱，2022年前后建成自己的空间站。这个12年的宏大战略将分为空间实验室任务和空间站研制建设两个阶段实施，目前正处于空间实验室阶段的攻坚阶段，目标是突破和掌握货物运输和补给、航天员中期驻留、地面长时间任务支持和保障等技术，开展较大规模的空间科学实验与技术试验，为空间站建造和运营积累经验。

根据任务目标，空间实验室任务共安排4次飞行任务，长征七号运载火箭首次飞行任务圆满成功后，后续3次飞行任务分别为：今年9月中旬发射天宫二号空间实验室；10月中旬发射神舟十一号载人飞船，11月中旬，神舟十一号返回舱实施返回；2017年4月中旬发射天舟一号货运飞船。其中，天宫二号空间实验室、神舟十一号载人飞船以及配套长征二号F运载火箭已完成出厂测试；神舟十一号任务航天员乘组已完成定选，正在进行任务强化训练；天舟一号货运飞船和长征七号遥二火箭正在研制生产和总装测试。

“空间实验室任务之后，我国将真正迈入空间站时代的大门。”中国载人航天工程办公室副主任武平说。（本刊综合）※