10月26日11时14分,神舟十七号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功,履行此次使命的飞翔乘组由航天员汤洪波、唐胜杰和江新林组成。1992年9月21日,我国载人航天工程正式立项施行。2022年12月31日,我国空间站全面建成。30年,我国航天人接续斗争,完结了“三步走”战略使命,把握了一系列要害中心技能,建成自主制作、独立运转的天宫空间站,在制作航天强国、攀爬科技顶峰的征途上增添了又一座载入史册的里程碑。神舟载人飞船有哪些长处?空间实验室有哪些先进配备?
10月,首都科学讲堂举办“聚集科技前沿,解读背面奥妙”系列主题讲座,本期首都科学讲堂约请全国空间勘探技能首席科学传达专家庞之浩走进北京市昌平区南邵中学,与咱们共享我国载人航天光辉进程。
主讲嘉宾:庞之浩
全国空间勘探技能首席科学传达专家
▲我国载人航天铸就光辉(上)▲我国载人航天铸就光辉(下)
▲上世纪60年代,我国发射了多枚生物火箭(供图/庞之浩)
1966年,我国拟定第一个“载人国际飞翔规划”。在1968年1月举行的载人飞船总体计划想象证明会上,我国第一艘载人飞船被命名为曙光一号。同年4月1日,我国正式组建了代号为“507”的航天医学工程研讨所,承当有关航天员生命保证、医监、医保以及航天员选拔练习的使命。1970年7月14日,党中央同意施行曙光一号载人飞船工程,也叫“714”工程。1971年,我国从1000名空军飞翔员里选拔出了20名准备航天员,并全面展开了载人飞船计划证明作业。▲上世纪70年代,准备航天员承受低压变温舱练习(供图/庞之浩)但由于我国其时经济和技能等根底十分单薄,曙光一号飞船工程自1971年10月今后就简直处于阻滞状况。1975年3月,国家正式宣告我国首个载人航天工程下马,将航天的要点放在了研发运用卫星上。改革开放今后,跟着我国的经济和技能水平逐步提高,1986年起,我国开端施行“863”计划,其间包含展开载人航天技能,我国载人航天总算再次迎来了可贵的展开机会。其时我国专家对研发哪种六合往复运输器存在很大争议,在呼声较高的5种计划中有4种是研发航天飞机的计划,只要1种是研发载人飞船计划。经过几年的深化证明,根据我国的国情和国力,遵循“有限方针、突出要点”的“863”高技能研讨展开指导思想,专家们最终一致同意从载人飞船起步,而且决议不走美苏的老路,直接研发到达国际第三代载人飞船水平的“神舟”。1992年9月21日,党中央正式同意我国载人航天工程立项发动,因而它又被称为“921”工程。我国载人航天工程选用按部就班、科学合理的“三步走”展开战略。第一步是打破和把握载人六合往复运输技能,即用载人飞船将航天员安全地送入轨迹,并安全回来地面。这一步我国经过2003年发射神舟五号飞船进行的单人单天飞翔、2005年发射神舟六号飞船进行的两人5天飞翔完结方针。▲2003年10月16日,神舟五号载人飞船在内蒙古主着陆场成功着陆后,我国首位进入太空的航天员杨利伟自主出舱(供图/庞之浩)第二步是打破航天员空间出舱活动、空间交会对接两项要害技能,并发射空间实验室和货运飞船。这些都是制作空间站的根底,分以下两个阶段完结:在第一阶段,先于2008年发射神舟七号载人飞船,航天员翟志刚完结我国人的初次空间出舱活动,使我国打破和把握了空间出舱活动技能。▲2008年9月27日,神舟七号航天员翟志刚成功完结了我国前史上第1次太空行走(供图/庞之浩)
然后在2011年发射天宫一号方针飞翔器,接着在2011年至2013年连续发射神舟八号、九号、十号飞船与之分别对接,使我国打破和把握了主动和手动交会对接技能,还验证了组合体飞翔技能,飞船也得以定型。尔后,进入第二步第二阶段。我国于2016年发射了天宫二号空间实验室,然后在2016年至2017年先后发射神舟十一号载人飞船和天舟一号货运飞船与之分别对接,然后验证了航天员中期在轨驻留技能、在轨加注技能、货运飞船技能和未来空间站的部分新技能,并进行了较大规划的科学实验和技能实验。第三步是计划在2022年年末之前建成长时间载人的大型空间站“天宫”,展开大规划、长时间有人照顾的空间运用。天宫空间站选用积木式构型,由3个20吨级舱段组成“T”字形,将在轨运转10年以上,用于获取具有严重科学价值的研讨效果和严重战略意义的运用效果。天宫空间站制作和运转分为三个阶段:2021年为要害技能验证阶段,先后发射了天和中心舱和天舟货运飞船、神舟载人飞船各两艘;2022年为在轨制作阶段,发射问天实验舱及梦天实验舱,两个实验舱与天和中心舱构成“T”字根本构型,建成国家太空实验室;尔后为天宫空间站运转阶段。除了研发、发射载人航天器之外,我国载人航天工程还包含航天员体系、运用体系、运载火箭体系、发射场体系、测控通讯体系和着陆场体系等。神舟载人船长处多多我国神舟飞船由轨迹舱、回来舱和推动舱组成。前两个是密封压力舱,可谓“一室一厅”,乘员人数3人,可自主飞翔7天,停靠飞翔180天。轨迹舱坐落飞船前部,用于航天员入轨后的作业、吃饭、睡觉和交会对接等;回来舱坐落飞船中部,是航天员六合往复时的座舱,也是飞船的操控中心,并具有着陆后支撑航天员陆上生计48小时、海上生计24小时的才能;推动舱坐落飞船后部,为非密封结构,为飞船供给动力、电源、燃料等。
研发和发射天宫一号和二号是我国的一大立异。由于其时还没有研发出长征五号大型运载火箭,而是用现有的长征二号F运载火箭发射天宫一号和二号。它们都具有空间站寿命长和功用强等特色,但体积和分量比较小,所以可视为微型空间站。
2011年9月29日,我国成功发射了天宫一号方针飞翔器,2016年9月15日发射了天宫二号空间实验室。 ▲天宫一号方针飞翔器在轨飞翔示意图(供图/庞之浩)天宫一号方针飞翔器完结了四大使命:一是作为交会对接的方针,先后与3艘神舟飞船进行了空间交会对接使命。此前国外每次进行空间交会对接实验要发射2艘飞船,进行3次空间交会对接实验则需求发射6艘飞船,与之比较咱们节省了不少资金;二是完结了与神舟飞船对接后的组合体操控和办理;三是完结了航天员的在轨驻留,为航天员供给在组合体内作业、日子所需的根本条件,展开了相关的科学实验;四是进行了空间技能实验。这些都为后来的空间站制作进行了前期的技能验证,做到了“少花钱,多就事”。天宫二号与天宫一号在外形、结构、尺度、质量上根本没有改变,但“心里”不同。为了满意航天员中期驻留30天的需求,在天宫一号的根底上,科研人员对天宫二号进行了宜居环境设计,改进了就餐和睡觉环境,增加了训练设备和文娱设备。天宫二号首要完结了三大使命:一是验证了航天员在轨中期驻留技能,并进行了在轨修理技能实验;二是与新研发的天舟货运飞船对接,验证了推动剂在轨补加技能;三是展开了大规划空间科学和运用实验。天宫空间站远景宽广我国空间站工程于2010年9月25日立项,2022年我国空间站全面建成。我国空间站的树立是我国航天事业展开的重要里程碑,标志着我国成为继美国和俄罗斯之后第三个具有空间站的国家。我国空间站根本构型包含天和中心舱、问天和梦天两个实验舱,它们选用水平对称“T”形构型作为空间站三舱组合体根本拓扑结构,一切舱段均坐落组合体水平面内,其间天和中心舱居中,问天和梦天实验舱对接于两边。 ▲天和中心舱内部相片(供图/庞之浩)2021年,我国首要发射了天和中心舱。它是空间站完结组合体操控和办理的首要舱段,具有交会对接、转位与停靠、乘组长时间驻留、航天员出舱、保证空间科学实验才能,可支撑3名航天员长时间在轨驻留,可配备4个科学实验柜。其发射质量为22.5吨,可供航天员作业和日子的空间达50立方米。2022年发射的问天实验舱和梦天实验舱,用于支撑大规划展开舱表里空间科学实验和技能实验。其间问天实验舱还一起作为组合体操控和办理的备份舱段,具有乘员出舱活动的主用气闸舱、3个卧室及1个卫生间,可配备8个科学实验柜,配有一个承载力达3吨的5米长小型机械臂。梦天实验舱具有载荷主动进出舱才能,可配备13个科学实验柜。它们与天和中心舱对接后,航天员在空间站的活动空间可达110立方米。▲我国天宫空间站示意图(供图/庞之浩)运用后发优势,我国空间站选用了不少新技能。例如,天和中心舱装备有一部承载力达25吨的10米长“七自由度大型空间机械臂”,它可在舱体的外表匍匐移动,无论是舱段转位、大设备的移动,仍是航天员本身移动,都可用该机械臂完结。为了下降载人航天的本钱,我国空间站选用了再生式生命保证体系。航天员呼出的水蒸气会经过冷凝水方法收回,分泌的尿液也会收回净化,从头作为饮用水和日子用水运用。电解制氧时发生的氢气与航天员呼出的二氧化碳,可经过化学反应生成氧气。这些都下降了空间站生命保证的补给本钱。未来,咱们还将连续发射扩展舱段,我国空间站根本构型将由“T”字形晋级为“十”字形。下一步,我国计划在2030年前登月,2050年完结载人登火星。尽管我国在载人航天方面取得了许多成果,可是现在仍是一个航天大国,咱们决计在2030年-2040年把我国制作成一个航天强国。(本期图文、视频来自第823期首都科学讲堂)传达科学知识宏扬科学精力
让科学普及与科技立异两翼齐飞还记得
我国载人航天工程的初次飞翔实验吗?
1999.11.20
载人航天工程初次飞翔实验