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开启太空“新长征”,中国准备了哪些利器?

来源:新华网2016-04-24 浏览量:0

题记——

4月,飞萤流火,注定与星空相连的时节。4月12日,是第六个国际载人航天日,也是人类首次载人航天飞行55周年纪念日。4月24日,中国也迎来了首个航天日。

人类为什么要前往太空?著名科幻影视剧《星际迷航》有一句经典台词:勇踏前人未至之境。(to boldly go where no man has gone before.)这正是太空探索最大的魅力。

中国已经在这条前往宇宙的路上行走了60年。从“两弹一星”到载人航天、探月工程、火星探测,无数航天人挥洒青春、梦想甚至生命,走出一段堪称奇迹、伟大的征程。

作者:屈婷 喻菲 王聪

1961年,一场关于星际航行的座谈会在北京召开。这一幕无疑令人印象深刻:彼时还在用笔尺绘图、算盘运算的中国航天人,却心怀一个眼光深远、浪漫不凡的星际航行梦。

那一年,尤里·加加林成为人类进入太空的第一人;金星1号探测器划时代地飞向金星。这是一个太空冒险的时代:卫星、火箭、飞船和雄心勃勃的登月计划,正吸引着苏联、美国展开空前竞争。

1960年,钱学森(前左四)在某导弹基地指导工作。

其后,中国关于星际航行的座谈会开了12次,持续了3年。1964年,中国卫星计划重启。1970年4月24日,“东方红一号”卫星成功发射,中国成为第五个迈进“太空俱乐部”的国家。

2016年,中国将这一天定为航天日,以开放、自信之姿引导公众了解太空,并公布了一批有关载人航天、深空探测等高精尖技术。这些技术将为人类实现星际航行的梦想提供“利器”。

1970年4月24日,中国第一颗人造地球卫星发射成功。

第一站:近地太空

在星际航行中,提供补给和驻留的“旅馆”舒适不舒适,是太空“驴友”们关心的一个重点。目前,全世界只有两个在轨组装的空间站,但一个正超期服役,另一个已经陨落。中国则计划到2022年前后,搭建一个新的空间站。

此次披露的信息显示,今年秋天将发射的天宫二号空间实验室和神舟十一号载人飞船目前正在做出发前的“体检”。

图为2013年6月13日拍摄的北京航天飞行控制中心大屏幕,显示神舟十号与天宫一号自动交会对接成功的模拟画面。

“天宫二号”在轨飞行期间,将接受航天员访问、完成中期驻留等任务;与2017年上半年发射的天舟一号货运飞船交会对接,掌握和突破推进剂在轨补加技术,并进行较大规模的空间科学和应用试验。

在“天宫二号”的规划中,我们已经可以遥想未来空间站的宜居环境。据悉,它将分为实验舱和资源舱。其中,实验舱是密封的,里面有洁净的空气、适宜的温湿度、宇航员的活动空间。中国航天工程师还特别为航天员中期驻留的舒适度,进行了宜居性的设计。

图为2012年6月16日,北京航天飞控中心大屏幕显示的神舟九号航天员在返回舱内做发射前准备的画面。

更有趣的是,它还会开展一项太空维修试验。就像地球上的“旅舍”一样,太空上的空间站也难免损耗,需要修修补补,才能尽可能的延长使用寿命。

中国将一块块地完成空间站的“拼图”。2018年前后,中国将发射“天和一号”空间站核心舱,这是空间站建造的重要起点,随后发射两个实验舱与“天和一号”核心舱交会对接。2022年前后完成空间站建设。2022年前后,还要发射类似“哈勃”太空望远镜一样的“巡天号”光学舱。

2013年6月26日,工作人员现场处置神舟十号载人飞船返回舱。当日,神舟十号载人飞船返回舱在内蒙古主着陆场成功着陆,3名航天员身体状况良好。

中国于1992年启动载人航天工程。1999年,“神舟一号”飞船发射成功。此后,中国以两三年一个台阶的速度,实现了独立开展载人航天、有人参与的空间科学实验、空间出舱活动、空间交会对接、载人交会对接、航天器绕飞交会实验等关键技术突破。

第二站:月球

因为嫦娥奔月的传说,探月一直是中国太空探索中最具人气的话题。此次披露的信息显示,不久前,嫦娥五号探测器完成了发射场合练,已按计划转入正样阶段研制。

这是北京飞控中心大屏幕上显示的“嫦娥三号”着陆器、巡视器互拍成像(拼版照片,2013年12月15日摄)。

嫦娥五号探测器堪称迄今为止中国研制的最为复杂的航天器系统。2004年,中国开始了月球探测工程,按照绕、落、回三步实施,计划在2017年发射的嫦娥五号是集大成者,要完成“奔月—采样—返回地球”的目标。

嫦娥四号探测器要走的则是另一条不寻常的路——月球背面。这是一条“黑暗”的路途,由于潮汐锁定现象,月球背面无法被人类直接观测到,地月通讯也很难开展。

这是北京飞控中心大屏幕拍摄的“嫦娥三号”着陆器、巡视器成功分离的景象。

据悉,为了“点亮”这条路,中国将在距离月球表面8万公里的地月拉格朗日—2点轨道上放置一颗中继卫星,它可以帮助在月球背面与地球建立通信联系。它将在嫦娥四号发射前半年进入预定位置。

目前,我们去月球的脚步已经走了多远?答案是一条远地点54万公里,近地点600公里的大椭圆轨道。2015年9月,一个名为“小飞”的试验飞行器作为“探路者”,走完了这段征途。

2018年嫦娥四号将飞向人类未知的“神秘地带”,补圆中国人数千年对月球的想象,树立又一座人类太空探索的“里程牌”。

第三站:火星

如果说月球是深空探测的第一步,那么火星探测则是行星际探测的开端。火星距离地球最近距离约为5500万公里,最远距离则超过4亿公里。目前,只有探测器才能抵达。

工作人员查看正在建造的长征五号火箭(2014年12月12日摄)。

要去火星需要有强大的交通工具。此次披露的信息显示,中国正在研制的新一代运载火箭——长征五号是大型两级低温液体捆绑式运载火箭,也是中国目前研制的规模和技术跨度最大的太空交通工具,它还完全采用无毒无污染的推进剂,火箭起飞质量约869吨,具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨的运载能力。

为了它,中国还在海南文昌新建了发射场。目前,长征五号已经完成和发射场系统的联合演练,预计今年下半年就要实现首飞。

真的是棒棒哒!未来我们去空间站、月球和火星就要靠它了。

人类何时才能踏上火星?长距离的飞行和变幻莫测的太空环境是最现实的困难和挑战。不过,跟众多科幻电影、小说里表现的那样,机器人或许是人类星际航行的好助手。

中国正在研制的太空机器人,既能搬运沉重的货物,也灵巧到可以穿针引线。此外,中国航天科技集团五院总体部还在研究一种外骨骼机器人系统。据悉,它是一种可以像穿衣服一样穿在身体上的智能机器人,它可以帮助穿戴者适应各种极端环境,跑的更快、力气更大、耐力更强。此外,它既可以作为训练设备用于航天员的太空训练,也可以作为医疗设备用于伤残人员的康复训练。

想象一下,你可以像好莱坞电影中的“钢铁侠”一样,漫步在火星表面。是不是有一种超现实的感觉?

第四站:宇宙的深处

除了火星,中国航天未来还要到木星、小行星带等,但是采用的技术将不可同日而语。

此次披露的信息显示,中国航天科技集团五院510所自主研制的200毫米离子电推进系统(LIPS-200)在2013年12月启动了首个地面长寿命1:1考核试验后,表现良好。截至2016年4月,已累计工作超过12000小时,已具备在轨工作15年以上的能力。

图为2013年6月11日,神舟十号飞船发射升空。

就像汽车性能取决于发动机,航天器的核心是推进系统,之前使用的都是化学燃料。离子电推进技术却是用喷出带电粒子或离子的新方式,不仅大幅减少了推进剂燃料,而且操控、定位和速度都大大提高。

由于它能够让航天器寿命更长、容量更大,这项技术一直是各国航天科技梦寐以求的尖端领域。中国的电推进技术将广泛应用在人造卫星、载人飞船等多领域航天器上,向宇宙深处张开更轻、更快的“翅膀”。

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