中国载人航天工程步入空间站时代

2018-11-17 07:13肖建军齐晓君
国际太空 2018年10期
关键词:交会天宫神舟

肖建军 齐晓君

2018年9月15日,天宫二号空间实验室圆满完成2年在轨飞行和各项试验任务。为进一步发挥空间应用效益,9月20日,天宫二号空间实验室运营管理委员会会议研究决定,天宫二号在轨飞行至2019年7月,之后将受控离轨。

早在20世纪90年代,我国载人航天工程就确立了“三步走”发展战略。工程实施20多年来,先后将11名航天员14人次送入太空,全面突破和掌握了载人天地往返、空间出舱和空间交会对接等载人航天基本技术,验证了货物运输和推进剂在轨补加、航天员中期驻留等关键技术,中国载人航天工程步入空间站时代。

1 载人航天事业起步发展

1956年2月,著名科学家、中国航天事业奠基人钱学森向中央提出了《建立我国国防航空工业的意见》。同年3月14日,周恩来总理决定按照钱学森的建议,组建了一个专门从事火箭、导弹的研究机构,党和国家的第一代领导者高瞻远瞩,作出了发展中国航天事业的英明决策,中国航天事业由此起步!1986年,我国改革开放总设计师邓小平同志高度重视我国著名科学家王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允联合提出的《关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议》,作出“此事宜速作出决断,不宜拖延”的重要批示,这就是著名的“863计划”。计划的实施,标志着我国载人航天研究正式列入了国家重点发展计划。

1992年9月21日,中国载人航天工程正式立项。基于我国国情及实际考虑,我国载人航天从飞船起步,确立工程“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。中华民族千年飞天梦想,伴着中国航天事业的发展逐渐清晰。

1999年至2002年间,我国先后发射了4艘“神舟”系列无人飞船,验证和提升了飞船的各项性能,为成功实现载人飞行奠定了坚实的基础。

中国将11名航天员14人次送入太空

天宫二号空间实验室和天舟一号货运飞船交会对接

2005年10月12日,神舟六号载人飞船搭乘费俊龙、聂海胜两名航天员升空,飞船在太空中飞行了115h32min,成功绕地球77圈后安全返回,“多人多天”成功巡天,中国载人航天事业发展实现重大跨越。

2 载人航天任务连战连捷

2008年9月25日,翟志刚、刘伯明和景海鹏三名航天员搭乘神舟七号载人飞船冲破夜空的寂静,一飞冲天。27日,航天员翟志刚跨出“神七”轨道舱舱门,迈出中国人漫步太空的第一步,他挥舞国旗,在太空中,向世界问好!我国成为世界上第三个独立掌握空间出舱活动关键技术的国家!

2011年9月29日,我国第一个目标飞行器天宫一号成功发射,几年间,天宫一号先后与相继发射的神舟八号、九号、十号飞船进行了6次交会对接,苍茫宇宙不断上演天神牵手。

2011年11月3日凌晨,神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器成功实现刚性连接,形成组合体,中国载人航天工程首次空间交会对接试验获得成功,我国成为世界上第三个自主掌握空间交会对接技术的国家。

2012年6月16日,神舟九号飞船成功发射,搭乘的中国航天员景海鹏、刘旺、刘洋第一次进入天宫一号目标飞行器,成功进行了手动和自动交会对接任务,标志我国全面掌握了空间交会对接技术。

2013年6月11日,神舟十号载人飞船成功发射,搭乘的航天员聂海胜、张晓光和王亚平在成功完成交会对接后进入天宫一号目标飞行器,航天员王亚平进行了中国首次太空授课。6月26日,神舟十号载人飞船完成首次应用性飞行,中国载人航天工程第二步第一阶段任务划上了圆满的句号。

2016年6月25日,为发射货运飞船而全新研制的长征七号运载火箭在海南文昌航天发射场首飞圆满成功,打响空间实验室飞行任务的开局之战。作为绿色、无毒、无污染的新一代中型运载火箭,长征七号运载火箭有效提升我国进出空间的能力。

2016年9月15日,天宫二号空间实验室成功发射,这是中国第一个真正意义上的太空实验室,也开启了空间应用的崭新阶段。在轨期间,天宫二号空间实验室相继与神舟十一号载人飞船、天舟一号货运飞船成功实施交会对接,并开展一系列航天医学、空间科学实验和空间应用技术试验。

目前,空气动力性噪声都是依靠在排气口安装消声器进行降噪,但必须使这种消声器的阻力小,降噪量大,安装方便,造价合理,寿命长。国外也有采用排气口直接通入齿轮的隔罩的方法,取得了较好的效果。由于排除的空气中含有大量的水和油,所以消声器降噪的结构一定要耐水和油。机械压力机离合器-制动器排气消声器,降噪量可达38db(A),可在实践生产中推广使用。

2016年10月17日,神舟十一号载人飞船载着航天员景海鹏、陈冬冲入太空,19日凌晨,神舟十一号与天宫二号空间实验室交会对接。组合体飞行期间,相继开展了一系列体现国际科学前沿和高新技术发展方向的空间科学与应用任务,并创下了为期33天的载人飞行记录,这也是我国迄今为止持续时间最长的载人飞行。

2017年4月20日,天舟一号货运飞船“零窗口”成功发射,验证了空间补给、推进剂在轨补加等一系列关键技术,实现了载人航天工程空间实验室阶段任务完美收官!

3 空间应用效益成效显著

大力开展空间应用,是我国发展载人航天的出发点和落脚点。1992年工程立项,即提出“造船为建站,建站为应用”的重要理念。工程实施二十多年来,取得了大量丰富有价值的数据信息和应用成果,开展丰富多样的科普教育活动,服务国计民生。

一是,牵引基础科学技术发展。作为当今世界科技领域中系统最复杂、科技最密集、创新最活跃的科技活动,载人航天工程涵盖了力学、天文学、地球科学、航天医学、空间科学等众多科学领域,涉及系统工程、自动控制、计算机、航天动力、通信、遥感、新能源、新材料、微电子、光电子等工程技术,它的发展牵引了科学领域和工程技术的快速发展。

二是,提升公众航天素养。在神舟十号载人空间任务中组织了太空授课;在神舟十一号载人空间任务中搭载了香港中学生太空科技设计大赛获奖的3个实验项目;办公室设立太空邮局,开设天地通邮;工程相继走入国内外主要城市科技馆,近距离与公众亲密接触……载人航天科普活动蓬勃发展,立体展示载人航天技术发展,推动了公众航天素养的提升,体现了载人航天作为国家重大专项的社会责任。

三是,服务国计民生。工程已在各领域取得了近千项国家级发明专利,有2000余项技术成果被广泛应用于国民经济各个行业。环控生保技术用于煤矿事故中的救援、航天医学研究成果用于预防治疗老年人骨密度降低等疾病、航天功能食品推广到大众营养健康和保健……一大批相关成果转化项目,在促进经济社会发展中发挥了显著效益。

四是,推动地方产业升级。中国载人航天工程办公室先后与云南、宁夏等地签署战略合作框架协议并开展实质性合作;执行货运飞船和空间站舱段发射任务的文昌航天发射场,逐步发展为我国最适合拓展民用和商用航天的开放的、国际的、发射场,推动海南航天产业升级发展,进而全面提升我国航天服务能力;利用飞行任务搭载医学试验样本、特色农作物种子、微生物菌种、非物质文化遗产项目和文化产品等具有较强科研价值、经济效益或文化意义的项目。

后续,随着中国空间站的建成运营,中国载人航天将进一步发挥服务国计民生的科技引领作用,其综合效益将更加凸显。

4 国际合作进入新阶段

中国载人航天一贯坚持在相互尊重、平等互利、透明开放的原则下,积极开展载人航天领域的国际交流与合作,共同推动世界航天技术的进步和发展。中国载人航天工程实施以来,先后与俄罗斯、德国、法国等国家,以及欧洲航天局、联合国外空司等航天机构和组织签署了多项政府间、机构间的合作协议,开展了务实的技术合作。

与欧洲航天局、意大利签订围绕中国空间站开展合作框架协议;成功组织中欧航天员海上救生训练;天宫二号空间实验室上,搭载了伽玛暴偏振探测仪和失重心血管功能研究两项国际合作项目。其中,伽玛暴偏振探测仪(POLAR),由我国和欧洲航天局的有关科研机构联合研制,是世界上首台高灵敏度测量伽玛暴偏振的专用设备,为研究伽玛暴提供重要手段;失重心血管功能研究项目,由中法两国科学家合作开展,对航天员心血管功能的失重效应及调控机制进行研究。

2018年5月底,中国常驻维也纳代表团与联合国外空司在奥地利维也纳共同举办中国空间站国际合作机会公告发布仪式,邀请世界各国积极参与未来中国空间站的空间科学实验与应用国际合作。6月19日,办公室与联合国外空司联合签署了围绕中国空间站开展空间科学实验合作工作程序协议,规范了后续合作工作流程。

未来空间站任务中,中国载人航天将以更加开放的姿态,在设备研制、空间应用、航天员培养、联合飞行和航天医学等多个方面,积极开展国际间的交流与合作,共享中国载人航天发展成果。

5 结束语

“星空浩瀚无比,探索永无止境”。中国载人航天工程经过二十多年的发展,一举跨越了发达国家近半个世纪的发展历程,牢牢占据了世界载人航天领域重要一席。过程中成长的不仅是工程能力,还凝聚了工程独有的文化,更是团队凝聚的“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的载人航天精神,这是“两弹一星”精神在新时期的延伸,引领着载人航天事业不断发展。

当前,我国空间站研制建设工作已经全面展开。根据任务部署,我国的空间站将分为关键技术验证、建造和运营3个阶段实施。目前空间站任务主要系统关键技术攻关已完成,空间站核心舱初样阶段研制接近尾声;实验舱I和实验舱II正在进行初样阶段结构热控舱总装工作。预计2022年前后我国将建成自己的中国空间站,开展较大规模的空间科学实验和技术试验。

习近平总书记在“科技三会”上特别强调,“浩瀚的空天还有许多的未知奥秘有待探索,必须推动空间科学、空间科学、空间应用全面发展”。在昂首阔步走进“空间站时代”的新起点新征程上,中国载人航天工程将赓续星火砥砺向前,将华夏文明带至宇宙更深处。

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