????9月28日13時(shí),天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器、長(zhǎng)征二F運(yùn)載火箭組合體開(kāi)始加注。圖為消防應(yīng)急人員在發(fā)射平臺(tái)值班。中新社發(fā)秦憲安 攝??
將連接三艘神舟飛船
“天宮一號(hào)”是中國(guó)首個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室的名稱(chēng),它將分別與隨后發(fā)射的“神舟八號(hào)”、“神舟九號(hào)”、“神舟十號(hào)”飛船對(duì)接,從而建立第一個(gè)中國(guó)空間實(shí)驗(yàn)室。
談及“天宮一號(hào)”命名由來(lái),有航天專(zhuān)家介紹,在中國(guó),“天宮”有“天上宮殿”之意,以此希望中國(guó)航天員能舒舒服服地住在里面。
據(jù)介紹,“天宮一號(hào)”為全新研制的載人飛行器,全長(zhǎng)10.4米,最大直徑3.35米,起飛質(zhì)量約8.5噸,設(shè)計(jì)在軌壽命2年。“天宮一號(hào)”由實(shí)驗(yàn)艙和資源艙構(gòu)成,實(shí)驗(yàn)艙有效使用空間約15立方米,可滿(mǎn)足3名航天員在艙內(nèi)工作和生活需要。資源艙為空間飛行提供動(dòng)力和能源。發(fā)射“天宮一號(hào)”的長(zhǎng)征二號(hào)FT1火箭是在原長(zhǎng)征二號(hào)F火箭基礎(chǔ)上改進(jìn)研制,取消逃逸系統(tǒng),采用新型整流罩,改進(jìn)了助推器結(jié)構(gòu),提高了運(yùn)載能力。長(zhǎng)征二號(hào)FT1火箭全長(zhǎng)52米,起飛質(zhì)量493噸,運(yùn)載能力為8.6噸。
據(jù)悉,此次“天宮一號(hào)”將搭載300面國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)(IAF)會(huì)旗,而在今年即將發(fā)射的“神舟八號(hào)”飛船上,中德將聯(lián)合開(kāi)展空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
如果“天宮一號(hào)”發(fā)射成功,將標(biāo)志著中國(guó)已經(jīng)擁有建設(shè)初步空間站,即短期無(wú)人照料的空間站的能力。據(jù)介紹,“天宮一號(hào)”成功發(fā)射后,中國(guó)還將連續(xù)發(fā)射“神八”、“神九”、“神十”飛船與“天宮一號(hào)”交會(huì)對(duì)接,從而建立第一個(gè)中國(guó)空間實(shí)驗(yàn)室,2015年前,再陸續(xù)發(fā)射“天宮二號(hào)”、“天宮三號(hào)”兩個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室。按照規(guī)劃,中國(guó)真正意義上的載人空間站將在2020年前后建成。
空間交會(huì)對(duì)接難度很大
“天宮一號(hào)”發(fā)射后,中國(guó)將再發(fā)射無(wú)人飛船“神舟八號(hào)”,與“天宮一號(hào)”進(jìn)行無(wú)人自動(dòng)對(duì)接試驗(yàn)。此次發(fā)射“天宮一號(hào)”,其核心任務(wù)就是試驗(yàn)空間交會(huì)對(duì)接。
空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)難度很大,因?yàn)榭臻g實(shí)驗(yàn)室體積都比較大,在太空中的空間實(shí)驗(yàn)室和航天飛機(jī)都是高速運(yùn)行的,時(shí)速達(dá)到28000公里以上,在對(duì)接過(guò)程中,如果計(jì)算不準(zhǔn),就可能發(fā)生飛船相撞事故。
據(jù)悉,目前,執(zhí)行首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)的各大系統(tǒng)已進(jìn)入最后準(zhǔn)備工作狀態(tài),各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)展順利。
“天宮一號(hào)”和“神八”的對(duì)接,將結(jié)成中國(guó)航天史上最為復(fù)雜的空間機(jī)構(gòu)。據(jù)悉,要實(shí)現(xiàn)順利對(duì)接,兩個(gè)飛行器的相對(duì)速度不能超過(guò)每秒0.2米,橫向偏差不能超過(guò)18厘米。只有準(zhǔn)確對(duì)接,兩者才能多“鎖扣”綁定,內(nèi)部直徑約0.8米的圓形對(duì)接口才會(huì)打開(kāi)。由此等到未來(lái)與載人飛船“神九”或“神十”對(duì)接時(shí),中國(guó)的“太空人”才能跨過(guò)這道“門(mén)”,從“神八”邁向“天宮一號(hào)”。
據(jù)介紹,與中國(guó)載人航天工程前期任務(wù)相比,首次交會(huì)對(duì)接任務(wù)具有四大難點(diǎn):一是技術(shù)要求高。發(fā)射飛船的運(yùn)載火箭入軌精度指標(biāo)比過(guò)去有大幅提高;另外,在軌壽命要求大幅提高。二是采用了很多新技術(shù)。這次首次采用了火箭的迭代制導(dǎo)技術(shù),以及組合體控制和管理技術(shù)等。三是驗(yàn)證難度大。由于受地面環(huán)境和試驗(yàn)條件限制,部分新研設(shè)備在空間環(huán)境下的功能性能指標(biāo)無(wú)法得到全面真實(shí)的驗(yàn)證,還需要通過(guò)飛行試驗(yàn)來(lái)考核。四是任務(wù)的組織實(shí)施更為復(fù)雜。此次任務(wù)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),發(fā)射次數(shù)多,對(duì)于任務(wù)的時(shí)效性、整體性和關(guān)聯(lián)性很高,交會(huì)對(duì)接過(guò)程關(guān)鍵事件很多、決策點(diǎn)很多。
載人航天工程原副總指揮、“神七”任務(wù)總指揮部副總指揮長(zhǎng)張建啟此前曾透露,中國(guó)在“神八”、“神九”、“神十”任務(wù)中,將突破無(wú)人與有人飛船對(duì)接技術(shù)。中國(guó)載人航天工程分為三步走計(jì)劃,目前已經(jīng)完成了第一步——航天員上天;第二步是多人多天飛行、航天員出艙,實(shí)現(xiàn)飛船與空間艙的交會(huì)對(duì)接,并發(fā)射短期有人照料的空間實(shí)驗(yàn)室。
中國(guó)試驗(yàn)性空間站安全性更強(qiáng)
有分析人士認(rèn)為,相比于國(guó)外的空間站,中國(guó)試驗(yàn)性空間站設(shè)計(jì)更加獨(dú)特,安全性更強(qiáng),存在六大區(qū)別。
中國(guó)航天專(zhuān)家龐之浩日前稱(chēng),從技術(shù)到應(yīng)用看,“天宮一號(hào)”與國(guó)外空間站存在六大區(qū)別。首先,軌壽命通常低于5年,“天宮一號(hào)”設(shè)計(jì)為2年。而其它空間站可達(dá)5至10年,或者更長(zhǎng)。其二,規(guī)模較小,對(duì)接口也少,沒(méi)有擴(kuò)展能力。而國(guó)外空間站至少有2個(gè)對(duì)接口,能同時(shí)對(duì)接載人運(yùn)輸器、貨物運(yùn)輸器或?qū)S脤?shí)驗(yàn)艙。其三,空間站上的航天員一次在軌時(shí)間較短,一般是幾十天。而國(guó)外空間站上的航天員一次在軌時(shí)間大多為百天以上。
此外,兩者在能源補(bǔ)給、設(shè)備運(yùn)載以及設(shè)備維修方面存在明顯區(qū)別。試驗(yàn)性空間站上的燃料和消耗品原則上要一次帶足,其它空間站則是用貨運(yùn)飛船定期進(jìn)行多次補(bǔ)給;試驗(yàn)性空間站上的有效載荷設(shè)備很少更換,但其它空間站可多次更換和增加實(shí)驗(yàn)儀器;試驗(yàn)性空間站上的航天員一般不進(jìn)行航天器的維修工作,只進(jìn)行試驗(yàn)、訓(xùn)練等,而其它空間站上的航天員要經(jīng)常進(jìn)行維修工作。
“簡(jiǎn)言之,試驗(yàn)性空間站的各方面要求均比空間站低,因而技術(shù)難點(diǎn)少,比較容易研制?!饼嬛普f(shuō)。談及“天宮一號(hào)”,龐之浩表示該飛行器與國(guó)外試驗(yàn)性空間站在功能和用途方面有相似之處,但質(zhì)量較小,約為8噸,而國(guó)外試驗(yàn)性空間站都為20噸級(jí)以上,因此稱(chēng)其為簡(jiǎn)易“空間實(shí)驗(yàn)室”更加合適。
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