来源:2021-04-29 00:00:00 热度:

炽焰飞腾!中国将“三室两厅五层别墅”射向太空

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炽焰飞腾!中国将“三室两厅五层别墅”射向太空


李水青、熊大宝
心缘

五!四!三!二!一!点火!

4月29日报道,今天上午11点23分,我国首个空间站核心舱“天和号”乘长征五号B遥二运载火箭,在海南文昌成功发射。

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现在,天和核心舱正面向太空,奔向近地轨道。有人说,为“胖五”长征五号B遥二运载火箭熬过的夜,终将不负夜空中的那一颗星——这颗星,正是天和核心舱。

天和核心舱是中国天宫空间站项目的第一大模块,是其控制和管理中心。我国自1992年起开始布局载人航天工程“三步走”,这次发射将结束我国近30年的准备工作,开启11项重大任务的紧张时期,是我国迈向太空的重要一步。

预计在2022年,天和将与另外两大模块——大小相仿的实验舱“问天”和“梦天”连接。到2022年底,我国的目标是建成三舱的中国空间站。

三分钟,准备!

时钟指向11点21分,观众的心已经开始沸腾,但发射塔架上的“胖五”依然淡定不动,等待着出征时刻。它有十八层楼高,直径五米,重量800多吨,据悉其中大部分是推进剂的重量,可以说“薄皮大馅”。

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30秒!20秒!10秒!

依然看不到动态,但是胖五已经完成了增压,与地面的连接器完成脱落,蓄势待发!

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▲0秒倒计时

五!四!三!二!一!点火!

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▲长征五号B遥二运载火箭点火

11点23分,只见搭载核心舱“天和号”的长征五号B遥二运载火箭冲向上空!

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▲长征五号B遥二运载火箭发射

几乎所有人屏住呼吸看火箭的下一步动态,而后的三分钟过得格外漫长,只听到一系列的“正常”,这是不同的测控站在接力。

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▲长征五号B遥二运载火箭发射升空

漫长而激动人心的三分钟后,11点26分,指挥员宣布:助推器关机,助推器分离!现场响起一阵掌声。

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▲长征五号B遥二运载火箭助推器分离

11点28分,抛整流罩,再次响起一片掌声。整流罩承担所有的热环境、力学环境、噪声环境的影响。而在进入太空之前,需要抛掉它来减轻火箭重量。

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▲长征五号B遥二运载火箭整流罩抛罩

11点31分,一级关机,舱箭分离!天和核心舱稳稳地到站下车!核心舱入轨。

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▲长征五号B遥二运载火箭一级关机

第三阵掌声响起,“天和号”核心舱乘长征五号B遥二运载火箭,在海南文昌成功发射!

中国空间站天和核心舱发射任务是中国空间站建设的“首战”,也宣告中国载人航天进入关键一步。

中国空间站命名“天宫”,将是我国空间科学研究以及宇宙空间探索的重要实验基地。天宫空间站建设也是打破美国阻止中国加入国际空间站限制的有力举措,当下独立掌握载人航天技术的国家主要是中国、美国和俄罗斯。

天宫空间站将建在距离地面约400公里的近地轨道,它的额定乘员3人,乘员轮换期间短期可达6人,同时设计寿命不小于10年,具备通过维修延长使用寿命的能力。

本次发射的“天和核心舱”,顾名思义,其在空间站中的作用十分核心。中国空间站基本构型由核心舱、实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ三个舱段组成。如果将神舟载人飞船比作一辆车,天宫一号、天宫二号空间实验室相当于一室一厅,那么天宫空间站好比三室两厅还带储藏间。

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▲建成后的中国空间站

首先来看“主厅”——天和核心舱是我国载人航天工程中第一个空间站核心舱,其命名源自天枢与太和,寓意天地人和,全长16.6米,最大直径4.2米,重量22.5吨。

作为中国空间站的管理和控制中心,天和核心舱能用于实验舱、载人飞船、货运飞船等飞行器与其交会对接和停靠,接纳航天员长期访问和物资补给,同时为宇航员提供居住环境,能对接1艘货运飞船、2艘载人飞船、满足3名宇航员长期在轨驻留需求。

据中新网报道,中国航天科技集团五院空间站核心舱结构分系统主任设计师施丽铭称,核心舱体积庞大,长度比五层楼房还要高,直径比火车车厢还宽不少,体积比国际空间站的任何一个舱位都大,重量相当于三辆大客车的空重重量,航天员入驻后的活动空间也非常宽敞。其设计寿命是10年,并可通过维修延长寿命。

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再看看另外两大舱——命名为“问天”(WT),主要用于备份核心舱部分关键平台功能,具备空间站统一管理和控制能力,配备航天员出舱活动专用气闸舱。命名为“梦天”(MT),用于开展密封舱内和舱外载荷实验,配置货物气闸舱用于载荷及设备进出舱。

此次发射后,预计在2022年,天和将与另外两大模块——大小相仿的实验舱“问天”和“梦天”连接。

“问天”和“梦天”实验舱主要用于科学研究,共有14个实验架,用于微重力生物学、流体物理学、材料科学、燃烧和空间环境监测等领域的研究。通过中国载人航天局(CMSA)和联合国外层空间事务厅(UNSA)的联合倡议,17个国际实验中的第一批选择也将前往中国空间站。

按计划,中国空间站将于2022年前后完成建造。在本次发射天和核心舱后,我国预计。等到2022年三舱组合完成后,正式运行,可支持大量科学研究和实验,预计在轨10年以上。

本次,天和号核心舱发射搭载长征五号B遥二运载火箭。它是专门为发射空间站模块而研制的,“天和”核心舱发射成功后,该火箭还将执行空间站实验舱、光学舱的发射任务。

不同于长征四号,长征五号采用采用全新的低温大推力火箭发动机。它采用液氧、液氢、煤油作为推进剂,是一款低温火箭。更加绿色、高性能的同时,推进剂也更容易蒸发,火箭射前准备更加复杂。因此,长征五号B遥二运载火也被称为“冰箭”。

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▲长征五号B遥二运载火箭点火

去年5月的试射中,长征五号B遥二运载火箭核心阶段达到了轨道速度,将原型宇航员航天器送入轨道。一旦长征五号B遥二运载火箭核心级进入轨道,它可能会停留一周左右,但无法确切知道该阶段何时何时重返大气层。

据悉,长征五号B遥二运载火箭为一级半火箭,芯级采用5米直径,捆绑4个3.35米直径的助推器,全箭总长约53.66米,起飞质量约849吨,起飞推力约1068吨 ,近地轨道的运载能力为25吨级。

随着长征五号B运载火箭的正式服役,载人航天工程三大运载火箭系统已全部就位,三型火箭共同构建起我国载人航天工程的“天地运输走廊”。

早在1992年,我国就致力于发展载人航天发射能力和能够安全返回大气层的神舟飞船。更长期的试验包括发展生命维持系统、跟踪、遥测和控制、数据中继卫星和技术,如轨道交会对接需要把宇航员送上太空并允许他们长时间工作。

也是在当时,我国的太空探索计划制定,形成载人航天“三步走”的发展战略:

第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;

第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;

第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

本次发射的空间站天和核心舱,正是第三步的关键所在。

2003年10月,随着杨利伟随神舟五号升入太空,我国成为第三个发展独立载人航天发射能力的国家。

在接下来的5次载人飞行中,我国扩大到了2名和3名宇航员。在2012年和2016年,我国在两个小型的天宫空间实验室进行了生命支持测试,并最终在2017年用天舟一号载货航天器测试了微重力加油。

当下,我国还计划在酒泉卫星发射中心随时备有神舟飞船和长征二号F火箭,以便在紧急情况下尽快发射。

未来十年,中国空间站将提供丰富的载人航天体验。与此同时,我国也正在进行机器人月球探测任务。这两个项目似乎有可能在本世纪30年代将宇航员送上月球。

在天和核心舱成功发射后,今年5月、6月我国将分别发射天舟二号货运飞船、神舟十二号载人飞船,其中神舟十二号由三名航天员组成的飞行乘组将在轨驻留3个月,目前天舟二号与神舟十二号飞船已安全运抵发射场。

按计划,今明两年将接续实施11次飞行任务,包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船及4次载人飞船发射。到2022年前后,中国空间站将正式完成在轨建造任务,实现工程“三步走”发展战略的全部任务目标。

此时,距离载人航天工程正式启动,恰好过去整整30年。届时,中国将在空间站上部署航天医学、空间生命和生物、材料、微重力燃烧和流体、物理、天文等领域的高水平实验设备,科学家可在空间站开展大量空间科学前沿领域的研究工作。

在各国空间站竞争白热化的阶段,我国载人航天事业蒸蒸日上。从去年到今年,航天领域捷报频传,嫦娥五号从月球带回1731克样品、“天问一号”火星探测器抵近火星、北斗三号全球卫星导航系统建成开通、长征五号B火箭首飞成功、中国空间站首舱发射……这一幕幕震撼人心的事件,在中国航天史留下了浓墨重彩的一笔又一笔。

一代代航天人的汗水,为我们勾勒出科技创新的星辰大海,从航天大国到航天强国,民族自豪感和民族威望伴随着每一次航天任务的成功而层层累加,心之所向,素履以往,祝愿我国探索太空的脚步迈得更大、行得更远。

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