三十载逐梦寰宇,看今朝梦圆苍穹
——中国载人航天工程30年成就展在北京开幕

2023-09-30 12:54:50苏际聪,武文佳
国际太空 2023年3期
关键词:实验舱交会机柜

2023年2月24日,“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程30年成就展”在中国国家博物馆开幕。空间站组合体模型、各型运载火箭模型以及航天服、空间站环控生保设备等展品悉数亮相,新一代载人飞船、月面着陆器等未来载人登月主要飞行产品模型更是首次公开展出。

盛大开展,展示载人航天三十年辉煌成就

中国载人航天工程于1992年正式立项实施,2022年圆满完成“三步走”战略任务,全面建成中国空间站,目前空间站已正式进入应用与发展阶段。本次展览全面系统回顾工程全线30年来自信自强、奋斗圆梦的辉煌历程,重点展示党的十八大以来我国载人航天事业取得的跨越式发展和历史性成就,生动展现了广大航天人特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献的昂扬精神风貌。

展览以“回望飞天路、奋进新征程”为主题,分为领导关怀、光辉历程、辉煌成就和发展展望四个板块。展览为期3 个月,展期内还将在国家博物馆组织多场载人航天科普教育活动。此次展览旨在更好地展示航天发展成就、弘扬爱国主义精神、普及航天科技知识,让公众进一步深入了解载人航天,参与支持载人航天,激发公众特别是青少年崇尚科学、探索未知、追逐梦想的热情。

成就辉煌,大国重器展现我国航天科技实力

展区内,一件件实物、模型展现着我国航天科技水平的重大跨越,众多观众驻足参观、合影打卡。

此次展览展出了天和核心舱1 ∶1 模型,可供观众步入舱内参观。天和核心舱作为中国空间站的管理和控制中心,也是航天员在轨工作生活的主要场所,具备开展交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验等能力。置身于展览的核心舱模型中,航天员休息时使用的睡袋、餐饮区摆放的食物等细节触手可及,舱内配置工作区、睡眠区、就餐区、锻炼区等多个区域清晰可见。

空间站完整组合体1 ∶4 模型也悬挂在展厅上空。在地面,科研人员可以通过空间站的“孪生兄弟”——数字空间站开展在轨状态预测、趋势评估,确保空间站长期在轨安全稳定运行。

在此次展览上,长征二号F、长征七号、长征五号B 运载火箭模型也面向公众亮相。目前,长征二号F 运载火箭每年运送两个乘组的航天员进入空间站,长征七号运载火箭每年将托举1 ~2 艘货运飞船升空,为航天员送去物资补给,长征五号B 运载火箭已经将3 个20 吨级的空间站舱段送入轨道。

神舟十三号载人飞船返回舱是本次展览的重要实物展品,吸引了许多观众的目光。神舟飞船是航天员实现天地往返的“生命之舟”。2021年10月16日,神舟十三号飞船从酒泉卫星发射中心成功发射,2022年4月16日,飞船返回舱在东风着陆场预定区域安全着陆,飞行任务圆满成功。神舟十三号载人飞船实现了多个首次,刷新了中国航天的新纪录,展现了中国航天科技的新高度。

在“飞行器”展区,交会对接机构被重点展示,展现了我国空间技术水平的重大突破。交会对接技术是发展载人航天、推进工程任务必须突破的核心关键技术。2011年11月3日,神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器成功对接,使我国成为世界上第三个独立掌握交会对接技术的国家,并不断实现自主快速交会对接技术的突破。2022年11月12日,天舟五号在发射2 小时后就成功与中国空间站完成交会对接,创造了世界航天史交会对接历时最短的新纪录。

安全驻留,再生式环控生保系统大显神通

航天员长期安全驻留的背后,是一套叫作再生式环控生保的复杂系统,让中国空间站第一次实现了航天员在轨环境资源的再生利用。现场展出的二氧化碳去除装置、微量有害气体去除装置等展品让很多观众驻足,包括水和氧气的再生,二氧化碳的收集、浓缩、还原等,在中国空间站里几乎是一次完成的,特别是在尿处理、水处理方面,部分已经达到了国际领先水平。

在整个环控生保系统中,如何将尿液转换成饮用水是一个难题。设计人员在5年时间内调整优化方案,增加去除杂质的组件,实现了设备的长时间运行,解决了水的问题。又花费两年时间,保证了气体资源的回收利用。

开展实验,空间应用展品助推科学发展

在空间应用展区,巡天空间望远镜模型吸引了观众的目光。巡天空间望远镜计划于2023年发射,是我国规模最大、指标最先进的空间天文望远镜。其主要任务是开展空间光学巡天和天文精细观测,能够为暗物质、暗能量和宇宙结构形成与演化等多个天文学领域提供海量高分辨率多波段观测数据,有望在暗物质性质与暗能力本质等天文学基本问题研究方面获得重大科学发现,将极大牵引空间科学和天文学的发展。作为中国空间站的光学舱,巡天空间望远镜可长期独立飞行,短期停靠空间站开展补加、维护和升级。

超冷原子物理实验柜等科学实验机柜也面向公众展出。目前,中国空间站里的科学实验机柜已经达到了16 台,每台实验柜都是一个小型太空实验室,可以支持开展单学科或多学科交叉的空间科学实验。科学实验机柜主要由问天实验舱和梦天实验舱搭载,其中,问天实验舱主要面向空间生命科学研究,配置了生命形态、生物技术和变重力科学等实验柜;梦天实验舱则主要面向微重力科学研究,配置了流体物理、材料科学、燃烧科学等多学科方向的实验柜。这些机柜实际上是可更换式的,机柜里的内容、科学装置可以根据研究的对象、目标不同进行更换,预计未来将有上千项的项目应用。

展望未来,载人登月拭目以待

此次展览还首次展出了新一代载人飞船、月面着陆器等未来载人登月主要飞行产品模型。

载人月球探测是继空间站工程之后的又一重大航天工程,目前正在开展产品研制试验及发射场、着陆场等建设工作。未来,实现中国航天员首次登月后,我国还将探索建造月球科研试验站,实现人在月面长期生存和月球资源开发利用。

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