中國載人航天——舞臺(tái)更大 底氣更足
中國載人航天——舞臺(tái)更大 底氣更足
中國載人航天即將迎來又一場(chǎng)盛事—近日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，神舟十三號(hào)船箭組合體已轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)，計(jì)劃近期擇機(jī)實(shí)施發(fā)射，中國空間站核心艙將迎來新的訪客。
在日前舉行的第十三屆中國國際航空航天博覽會(huì)上，中國載人航天工程的重器和新技術(shù)集中亮相，勾勒出中國航天人走向星辰大海、不斷攀登高峰的卓絕探索和美好前景。
新一代載人飛船持續(xù)探索
中國新一代載人飛船備受關(guān)注。如果說現(xiàn)役的神舟飛船解決的是順利進(jìn)入太空并安全返回地面的難題，那么新一代飛船解決的是如何更舒適、更智能、更經(jīng)濟(jì)地進(jìn)入太空以及開展更遠(yuǎn)深空探測(cè)的問題。
作為面向未來載人月球探測(cè)等任務(wù)需求發(fā)展的新一代天地往返運(yùn)輸飛行器，中國新一代載人飛船通過模塊化設(shè)計(jì)，兼容載人月球探測(cè)和近地空間站任務(wù)，具備高安全、高可靠、模塊化、多任務(wù)等特點(diǎn)，大幅提高載人和貨物的天地往返運(yùn)輸能力。
航展期間，新一代載人飛船返回艙和回收著陸系統(tǒng)驚艷亮相。去年5月，中國航天科技集團(tuán)第五研究院抓總研制的新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙成功降落在預(yù)定區(qū)域，標(biāo)志著試驗(yàn)船飛行試驗(yàn)任務(wù)取得圓滿成功。
據(jù)介紹，新一代載人飛船試驗(yàn)船發(fā)射重量達(dá)21.6噸，比神舟飛船重一倍，體積空間也明顯增大，是中國目前已發(fā)射的推進(jìn)劑加注量最多、返回再入規(guī)模最大的航天器。為了讓返回艙和航天員安全落地、返回地球，新一代載人飛船試驗(yàn)船的回收著陸功能采用了全新的設(shè)計(jì)理念，具備強(qiáng)勁的減速動(dòng)力和平緩的載荷控制。
空中減速和著陸緩沖如何實(shí)現(xiàn)？3頂紅白相間的降落傘、6個(gè)大型緩沖氣囊組成的回收著陸系統(tǒng)功不可沒。新一代載人飛船試驗(yàn)船回收采用了群傘系統(tǒng)進(jìn)行空中減速，可以使超高速飛行的返回艙在極短時(shí)間內(nèi)減到普通汽車在市區(qū)內(nèi)的行駛速度，確保航天員的過載和姿態(tài)旋轉(zhuǎn)感受良好。同時(shí)，6個(gè)安裝在飛船底部的大型緩沖氣囊進(jìn)行著陸緩沖，相較于神舟飛船采用的緩沖方式，緩沖氣囊的性能在安全性、大載荷的適應(yīng)性方面表現(xiàn)更為優(yōu)秀。
近可護(hù)送航天員往返離地球近400公里的中國空間站，遠(yuǎn)可完成38萬公里外的載人登月甚至去更遠(yuǎn)的星球探險(xiǎn)——隨著新一代載人飛船的不斷探索，中國載人航天也將開啟向更浩瀚宇宙前行的新征程。
新一代運(yùn)載火箭性能更強(qiáng)
十八大以來，長征五號(hào)等新一代運(yùn)載火箭成功首飛，中國進(jìn)入太空空間的能力大幅躍升。同時(shí)，面對(duì)載人登月和未來更多的探測(cè)任務(wù)，中國必須研發(fā)性能更強(qiáng)大的火箭。
航展期間，新一代載人運(yùn)載火箭、重型運(yùn)載火箭、長征五號(hào)B、長征七號(hào)、長征二號(hào)F運(yùn)載火箭等10型運(yùn)載火箭集體亮相。其中，新一代載人運(yùn)載火箭備受期待。據(jù)中國航天科技集團(tuán)第一研究院介紹，按照規(guī)劃方案，新一代載人火箭由助推器、芯一級(jí)、芯二級(jí)、芯三級(jí)、逃逸塔及整流罩組成，全長約90米，起飛重量約2000噸，可將25噸有效載荷直接送入奔月軌道，或者將70噸有效載荷送入近地軌道。新一代載人火箭的直徑與長征五號(hào)一致，高度比長征五號(hào)高近1/3，近地軌道運(yùn)載能力是長征五號(hào)火箭的3倍左右。
中國航天科技集團(tuán)第一研究院總體設(shè)計(jì)部副主任設(shè)計(jì)師劉秉介紹，新一代載人運(yùn)載火箭將繼承長征二號(hào)F火箭高可靠、高安全的載人運(yùn)載火箭設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基因，在故障檢測(cè)、自動(dòng)化飛行等方面開展一系列技術(shù)攻關(guān)。未來，其將支撐更大噸位的飛船進(jìn)入太空，讓航天員進(jìn)入太空更方便、更快捷、更舒適、更安全。
劉秉說，新一代載人運(yùn)載火箭通過優(yōu)化組合，將我國火箭低軌能力由25噸提升到70噸以上，奔月軌道滿足25噸級(jí)載人飛船要求，最大程度發(fā)揮我國現(xiàn)有火箭研制能力體系，大幅提升我國進(jìn)出空間的能力。
目前，新一代載人運(yùn)載火箭還在研制階段，尚未在公眾面前展露真顏。接下來，新一代載人火箭還將用于未來載人月球探測(cè)工程中環(huán)月、繞月、登月等演示驗(yàn)證及飛行任務(wù)，快速推動(dòng)中國運(yùn)載火箭技術(shù)和進(jìn)出空間能力的重大提升和跨越。未來還可以和重型運(yùn)載火箭組合使用建立月球基地，實(shí)現(xiàn)月球可持續(xù)開發(fā)利用，全面建設(shè)航天強(qiáng)國。
空間站建設(shè)好戲連臺(tái)
今明兩年，中國空間站建設(shè)好戲連臺(tái)。在航展上，由中國航天科技集團(tuán)第五研究院抓總研制的空間站組合體3D展示產(chǎn)品首次對(duì)外公開展出。
空間站組合體3D展示產(chǎn)品融合了模型和VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)演示，包括艙外機(jī)械臂漫游和艙內(nèi)交互漫游兩個(gè)部分，可以身臨其境般地感受航天員在空間站的工作和生活場(chǎng)景。
中國空間站以天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙三艙為基本構(gòu)型。其中，核心艙作為空間站組合體控制和管理主份艙段，具備交會(huì)對(duì)接、轉(zhuǎn)位與停泊、乘組長期駐留、航天員出艙、保障空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α柼旌蛪?mèng)天實(shí)驗(yàn)艙均作為支持大規(guī)模艙內(nèi)外空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)載荷支持艙段。同時(shí)，問天實(shí)驗(yàn)艙作為組合體控制和管理備份艙段，具備出艙活動(dòng)能力，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙具備載荷自動(dòng)進(jìn)出艙能力。
按計(jì)劃，中國空間站將于2022年前后完成建造。繼天和核心艙之后，后續(xù)還將擇機(jī)發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，進(jìn)行空間站基本構(gòu)型的在軌組裝建造。空間站組建完成后，體量將達(dá)到100噸。
神舟十二號(hào)航天員兩次出艙任務(wù)的順利完成，讓中國空間站核心艙機(jī)械臂成為國際關(guān)注的焦點(diǎn)。據(jù)介紹，核心艙機(jī)械臂是目前同類航天產(chǎn)品中復(fù)雜度最高、規(guī)模最大、控制精度最高的空間智能機(jī)械制造系統(tǒng)，主要承擔(dān)艙段轉(zhuǎn)位、航天員出艙活動(dòng)、艙外貨物搬運(yùn)、艙外狀態(tài)檢查、艙外大型設(shè)備維護(hù)等八大類在軌任務(wù)。
劉 峣
