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中国进入空间站时代向世界敞开大门

2021-06-18 01:18 新京报

原标题:中国载人航天独立发展30年,按照“三步走”战略扎实推进

中国进入空间站时代向世界敞开大门

 

2003年10月15日,航天员杨利伟搭乘神舟五号飞船进入太空,在轨飞行21小时。

资料图/国家航天局官网

1999年11月20日,神舟一号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。资料图/国家航天局官网

2020年5月5日,长征五号B运载火箭首飞。

资料图/国家航天局官网

 

研制中的神舟十二号飞船。资料图/航天科技集团五院

400公里高空,随着神舟十二号与天和核心舱快速对接成功,中国空间站迎来了首批访客。在今明两年时间里,总共将有12名中国航天员来到这里,完成空间站的最终建设。

同样在400公里高空飘浮着的国际空间站,已经超过设计寿命,或将在2024年结束自己的使命。届时,中国的天宫空间站将成为唯一在轨运营的空间站。

30年如一日,中国航天人一直按照“三步走”战略扎实地推进我国的载人航天。坚持走独立自主设计道路的中国载人航天,迎来世界的瞩目。

从“863”计划到“921”工程

1986年,王大珩、王淦昌、杨嘉墀和陈芳允等四位老专家提出《关于跟踪研究外国战略性高技术发展的建议》,这就是国家高技术研究发展计划(即“863”计划)的雏形。“863”计划催生了未来几十年中国的科技复兴。

航天技术是“863”计划的第二大领域。1987年2月,航天技术领域成立了专家委员会,主要研究两大主题项目,大型运载火箭及天地往返运输系统和载人空间站系统及其应用。

在进行载人航天论证时,专家出现了分歧,争论的焦点在于是发展载人飞船,还是航天飞机。当时,航天飞机代表了先进的发展技术,持这一观点的专家稍占上风。

当时,钱学森年过七旬已退居二线,没有参与讨论,但相关部门十分重视他的意见。钱学森认真地表示,“应将飞船方案也报中央。”他认为,当时国家经济还不富裕,钱要真正用在刀刃上。并且,1986年1月美国“挑战者”号航天飞机凌空爆炸、机毁人亡,载人航天存在难度和风险,不能头脑过热。所以他认为用飞船这种相对简单的办法走一段路,支持载人航天从飞船起步。

这一意见最终被国家采纳。

1992年1月8日,中央专委召开第五次会议,专门研究发展我国载人航天问题。1992年9月21日,中央政治局常委会议讨论审议了《中央专委关于开展我国载人飞船工程研制的请示》,会议批准了载人飞船工程上马和分三步走的计划。自此,我国载人航天工程正式立项,实施代号为“921”工程。

“三步走”的第一步,是发射载人飞船,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,是在第一艘载人飞船发射成功后,突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术,并利用载人飞船技术改装、发射一个空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。第三步,是建造载人空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

30年如一日,中国航天人一直按照“三步走”战略扎实地推进我国的载人航天。

神舟一号成功发射 搭载生命保障系统

1961年4月12日,苏联航天员加加林乘坐东方1号上天,成为世界太空第一人,开启了人类的太空时代。此后,苏美两国在太空中展开竞赛。

10年后,苏联“礼炮1号”空间站于1971年4月19日发射升空,这是苏联首个太空站,也是人类历史上首个太空站。1971年4月19日至1982年4月11日,苏联一共发射了7座礼炮号空间站。最后一座礼炮号空间站,于1991年2月7日,坠落在阿根廷安第斯山脉地区。

1976年,苏联开始了和平号空间站的制定计划。1986年2月20日,和平号发射升空,成为首个第三代空间站,是世界上第一个多舱空间站,也是人类首个可长期居住的空间研究中心。2001年3月23日北京时间14时0分12秒,和平号空间站坠毁在南太平洋预定海域。

与苏联频繁的空间站计划不同,美国只在1973年将“天空实验室”空间站发射到435千米高空。自1973年5月到1974年2月,阿波罗飞船先后将3批航天员送入空间站,在轨时间不满一年。

美苏两国也曾进行过广泛的太空合作,即使在冷战时期,两国的飞船也曾在太空中实现对接。

1993年,中国载人航天计划提出的第二年,国际空间站项目启动,先后由包括美国、俄罗斯、欧洲航天局成员国、日本、加拿大和巴西等联合建造,中国并没有受到邀请。

1998年,国际空间站开始装配,中国还在摸索载人航天的路径。

1999年11月20日凌晨,神舟一号在酒泉卫星发射中心发射升空,承担发射任务的是在长征2F捆绑式火箭的基础上改进研制的长征2F载人航天火箭。在发射点火十分钟后,船箭分离,飞船准确进入预定轨道。11月21日凌晨3时41分,神舟一号飞船顺利降落在内蒙古中部地区的着陆场。飞船在太空中共飞行了21个小时。

这次试验飞行没有载人,主要验证了有关创新技术。神舟一号飞船内搭载了生命保障系统,但需要验证的远不止这一点。

这次发射首次采用了在技术厂房对飞船、火箭联合体垂直总装与测试,整体垂直运输至发射场,进行远距离测试发射控制的新模式。我国在原有的航天测控网基础上新建的符合国际标准体制的陆海基航天测控网,也在这次发射试验中首次投入使用。

我国载人航天迈出了第一步。

太空行走一小步 科技创新征程上一大步

1992年,当载人航天工程正式启动的时候,我国已经掌握大推力火箭和返回式卫星技术,但对于载人航天,却几乎一切从零开始。11年后,中国成功将宇航员送入太空,成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家。

2003年10月16日清晨6时23分,中国首飞航天员杨利伟乘坐神舟五号载人飞船从太空归来,平稳着陆于内蒙古中部草原。

记者喊道,“杨利伟,我们接你来啦,对全国人民说几句话吧!”杨利伟笑着说,“飞船运行正常,我自我感觉良好,我为祖国感到骄傲。”

但从神一到神五,这条路并不平坦。

前3次无人飞行试验中发现有害气体超标,直到神舟四号时才彻底解决。“过去发射卫星时,火箭的可靠性是0.91,就是说10次发射当中允许有一次失败,但发射载人飞船,要保证航天员生命的安全性,这个标准就得提高到0.97。”火箭专家刘竹生接受采访说,这数字上0.06的差别,就是载人火箭与非载人火箭的一个分水岭。

从2005年到2008年,我国又发射了两艘神舟飞船。

2008年9月25日,神舟七号飞船发射升空,作为我国载人航天工程三步走战略的第二步中的第一步,神舟七号实现了四大突破:首次使我国航天员在太空行走;首次满载3人上天;首次释放了另一个航天器,实现小卫星伴飞;首次与天链一号中继卫星进行中继链路试验。

在神舟七号任务中,航天员翟志刚身穿“飞天”舱外服成功出舱,中国成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家。

“我国航天员太空行走迈出的一小步,代表着我们在科技创新征程上迈出的一大步。这是我国载人航天事业发展史上的又一重要里程碑,是我们建设创新型国家取得的又一标志性成果,是中国人民攀登世界科技高峰的又一伟大壮举,是中华民族为人类探索利用外层空间作出的又一卓越贡献。”在神七成功后,国家领导人给与了高度评价。

进驻天宫二号 朝梦想再迈进

2011年9月29日21时25分45秒,我国自主研制的天宫一号目标飞行器在酒泉卫星发射中心发射升空后准确进入预定轨道。

“天宫一号”是中国载人航天事业的重要步骤。曾任酒泉卫星发射中心副主任、中国载人航天工程原副总指挥的张建启当时解释,“天宫一号”是中国首个空间实验室雏形,重8吨,设计使用周期为2年。中国载人航天工程分为三步走,天宫一号的发射是要完成第二步的后续任务,并为完成第三步战略目标打下基础。

同一年,国际空间站正式建成,最初设计寿命可至2015年。因所费不赀,美国曾计划于2015年退出国际空间站,但包括俄罗斯在内的多个国家曾多次表示希望延长国际空间站的使用年限。当年,国际空间站参与国就将国际空间站使用期限延长至2020年达成一致。

与此同时,中国的载人航天仍在奋蹄向前。

“天宫一号”与此后发射的“神八”“神九”“神十”对接。其中,“神八”是无人对接,“神九”开启有人对接,3次交会对接的成功,意味着第二步战略目标全部达成。

2012年6月16日18时37分,神舟九号飞船成功发射,航天员景海鹏、刘旺、刘洋将第一次入驻“天宫”。

神舟九号是中国第一个宇宙实验室项目,天宫与神九载人交会对接将为中国航天史上掀开极具突破性的一章。此次飞行任务将首次验证手控交会对接技术,进一步验证自动交会对接技术。全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩说,航天员刘旺当年在地面试验了一千五百次手动对接,成功率百分之百。他手动交会对接的精度、时间比自动还高。

五年后的中秋夜,搭载天宫二号空间实验室的长征二号F T2运载火箭,在我国酒泉卫星发射中心点火发射,约575秒后,天宫二号与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。

天宫二号空间实验室是在天宫一号目标飞行器备份产品的基础上改进研制而成,采用实验舱和资源舱两舱构型,设计在轨寿命不小于2年,主要任务是接受载人飞船和货运飞船访问,开展空间科学实验和相关技术试验,验证空间站建造和运营相关关键技术。

2016年10月19日3时31分,神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接。航天员景海鹏、陈冬相继进驻天宫二号。在属于中国人自己的太空家园里,两人开始了为期30天的太空生活,并进行了大量实验。

中国人朝着建设空间站的梦想又迈进了一步。

中国进入空间站时代 向世界敞开大门

2019年7月19日21时06分,天宫二号受控离轨并再入大气层,少量残骸落入南太平洋预定安全海域。天宫二号受控再入大气层,标志着中国载人航天工程空间实验室阶段全部任务圆满完成。

接下来要开始建设真正属于中国的空间站。

2020年,中国的火箭家族迎来一个“矮胖子”——长征五号B。它从“出生”开始,就肩负着建设空间站的重任。

运载火箭的技术性能有多强,中国航天的发展空间就有多大。长征五号运载火箭可将我国近地轨道运载能力由目前的14吨级提升至25吨级,地球同步转移轨道由目前的5吨级提升至14吨级,地月转移轨道由目前的4吨级提升至8吨级,运载能力和技术指标等参数位居现役火箭世界先进水平,大幅提升我国进入、利用和探索空间的能力。

2020年5月5日18时00分,长征五号B运载火箭搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱,在我国文昌航天发射场点火升空,实现空间站阶段飞行任务首战告捷,拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。

长征五号B运载火箭以长征五号运载火箭为基础改进研制而成,主要承担着我国空间站舱段等重大航天发射任务,起飞质量约849吨,近地轨道运载能力大于22吨,是目前我国近地轨道运载能力最大的火箭。

自此,中国空间站建设加速。

今年4月,长征五号B遥二运载火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道,中国空间站在轨组装建造全面展开。

5月29日20时55分,搭载天舟二号货运飞船的长征七号遥三运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,精确进入预定轨道。此后,与天和核心舱实现快速交会对接,等待首批宇航员的到来。

等待没有很久。6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空。6个多小时后,神舟十二号与天和核心舱实现全自主快速交会对接,我国宇航员进入属于自己的空间站。

茫茫太空,两次延长寿命的国际空间站已经进入暮年,或将在3年后结束自己的使命。虽然中国人始终没有进入过国际空间站,但却慷慨地“打开”了天宫空间站的大门,欢迎各国参与天宫空间站项目。

中国载人航天工程办公室主任助理季启明表示,外层空间是全世界人民的共同财富,探索宇宙是全人类共同的事业。中国载人航天始终按照“和平利用、平等互利、共同发展”的原则,愿意与世界上所有致力于和平利用外空的国家和地区一道,开展国际合作与交流。

目前,中国已遴选出来自17个国家的9个项目,后续,还将与联合国外空司紧密合作,适时发布第二轮合作机会公告。同时,中国正在与法国、意大利、巴基斯坦等国家,围绕在空间站开展基础物理、航天医学、空间天文等领域的空间实验进行良好的双边合作交流。

“已经有不少国家和地区向我们提出了合作意愿,对此总体上我们持欢迎态度。相信在中国空间站建成后,也就是不久的将来,我们将会看到中外航天员联合参加中国空间站的飞行。”季启明说。

新京报记者 李玉坤

责任编辑:张驰(QN0009)

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