ob欧宝:这篇文章解释了中国人如何在太空中实现

 新闻资讯     |      2022-09-18 15:08

ob欧宝ob欧宝:这篇文章解释了中国人如何在太空中实现“筑巢”

4月29日,中国空间站22.5吨天河核心舱从文昌航天发射场出发,由长征五号乙运载火箭成功送入地球轨道。我国迄今为止最大的航天器已经进驻太空,这意味着中国的空间站建设进入了实质性的“建设”阶段。对于以三个模块为基本配置设计的空间站,核心模块作为空间站的主控模块,不仅是空间站的管控中心,也是航天员居住的主要场所。太空生活。

我国载人航天工程始于1990年代初,规划“三步走”战略,如今已进入第三步——“建设空间站,解决空间应用的规模化、长期化”。空间站是在近地轨道运行的大中型载人航天器。它可以使人们在太空中生活很长时间。推进剂和消耗品由货运飞船补充,通过航天员对设备的维护和更换,可以延长或改变寿命。,扩展功能,称为空间定居点。

ob欧宝从载人飞船发射、航天员送入太空,到航天出口和空间实验室发射,我国载人航天工程先后使用了6艘载人飞船、5艘无人飞船、1艘货运飞船、1架靶机和1个支撑11名中国航天员的空间实验室, 14人完成多次太空旅行。正是通过接连的“神舟”、“天宫”飞行任务,突破并掌握了天地往返、太空出口、交会对接等关键技术,为空间站铺平了一条稳定可靠的建设之路. .

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空间站示意图。个人资料图片

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天宫与神舟飞船对接示意图。个人资料图片

ob欧宝往返

为空间站运送宇航员和物资,作为“救生艇”长期停靠在空间站

2003年10月15日上午9时,伴随着震耳欲聋的轰鸣声,神舟五号飞船乘坐火箭从地面起飞,载着中国第一位航天员杨立伟进入太空。绕地球飞行14圈,历时21小时23分钟,杨立伟乘坐神舟五号飞船完成了我国首次载人航天飞行,将国人留在了广阔的太空中。

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空间站不是往返于地球的航天器。要建造空间站,首先必须有一个用于运送人员的天地穿梭机。

据航天专家介绍,航天器最重要的用途之一就是将宇航员和物资运送到空间站。此外,人们长期在空间站工作和生活,随时都有可能发生危险,比如宇航员突发疾病、空间碎片或流星冲破宇航员居住的压力舱舱壁。这时,宇航员需要立即撤离空间站中国载人航天工程指挥中心,返回地面。由于航天器体积小、重量轻、造价低,非常适合作为“救生艇”长期停靠在空间站。神舟载人飞船可支持三名航天员实现天地往返,同时兼任“救援船”

2003年10月15日18时40分,中国培养的第一位航天员杨立伟从太空迎接来自世界各地的人们,并在机舱内并列展示了五星级红旗和联合国旗帜(摄于北京航天指挥控制中心大屏幕)。)。

从神舟一号无人飞船到神舟五号载人飞船的飞行已经成功,但成功并不意味着成熟,因此神舟六号和神七号飞船继续优化,进一步提高可靠性和安全性。借助首次载人飞行的经验,研究人员对飞船进行了适当的改进。2005年神舟六号发射,可搭载两名航天员,飞行时间延长至5天。

神舟系列飞船最大的变化是在神舟七号和神舟八号两个阶段。神舟七号新增出舱功能,神舟八号完成交会对接。

中国载人航天工程总设计师周建平表示,所有神舟飞船都具备天地往返的功能。神舟一号至神舟七号飞船的主要功能是将人送入近地轨道,人们在飞船上生活和工作。从神舟八号开始,神舟飞船已经基本定型为载人运输飞船,之后不会有大的变化。它可以与在轨航天器对接,然后派人员上飞船中国载人航天工程指挥中心,宇航员完成预定任务后返回地面。

神舟八号实现无人载人自动交会对接,神舟九号实现载人人工交会对接。与神舟八号、神舟九号功能相同的神舟十号飞船,经过交会对接技术进一步检验,完成了应用飞行任务。此后,作为稳定成熟的载人飞船,神舟系列飞船和长征二号F运载火箭形成了我国载人天地往返运输体系,将成为中国航天员前往远航的航天器。并从空间站。

当然,火箭是目前人类冲出大气层去太空的唯一交通工具。空间站的建设尤其需要强大的运载火箭。长征五号乙运载火箭承担着将空间站舱送入轨道的重任。空间站“专列”长征五号乙运载火箭是在长征五号运载火箭基础上改进发展的新型火箭。

火箭专家表示,长征五号乙运载火箭是按照系列化、模块化、组合化思路研制的新型大型运载火箭。大型航天器发射承担我国载人空间站舱段等重大航天发射任务。由于空间站舱比以往的航天器大得多,研究人员根据空间站的任务要求,新研制了一种大型整流罩,可以覆盖空间站舱,在发射过程中保护其安全。

航天

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在空间站的空间组装和维护中,宇航员是走出机舱的重要手段

2008年9月25日21时10分,我国第三艘载人飞船神舟七号成功将翟志刚、刘伯明、景海鹏三名航天员送入太空。这三位中国航天员都是马。开始太空旅行。仅仅两天时间就适应了陌生的太空环境,在刘伯明和景海鹏的密切配合下,翟志刚完成了第一次太空旅行,在343公里外的太空轨道上实现了中国人与宇宙的第一次直连来自地球。五星红旗的握手,让广阔的空间更加生动。

神舟七号的三名航天员首次成功开展太空退出活动,这意味着突破了太空退出的关键技术,为空间站的建设奠定了坚实的基础。

据专家介绍,掌握太空退出活动技术主要有四个目的:一是在太空组装和扩建大型空间站,二是在太空维修、保养和升级航天器,三是更方便完成卫星回收释放、科研等工作。第四项任务是应急空间救援。

空间站任务对宇航员的能力提出了更高的要求。过去,宇航员在太空中所做的大部分工作都是车载实验。未来,在空间站建设过程中,宇航员将在舱外空间做大量工作。

周建平认为,人类可以通过自动化机器在太空中发挥不可替代的作用。建设近地轨道空间站,意味着需要掌握大型空间设施的建设技术和运行管理技术,具备较强的维护、维修和升级能力。宇航员离开机舱和使用机械臂都是重要的手段。

神舟七号可以说是继中国航天员首次进入太空后,我国载人航天又一个新的里程碑。特别是技术飞跃比较大。为了突破出舱技术,研究人员在短时间内研制出第一套舱外宇航服,并将气闸舱的功能加入到飞船的轨道舱中。气闸相关技术。气闸是宇航员进出空间站的“安全转运舱”。神舟七号任务也为空间站气闸的研制奠定了基础。

空间会合

当今航空航天领域最复杂的技术之一是建造空间站必须采取的关键步骤

2011年11月3日凌晨1点36分,一场精彩的太空舞会在距地球343公里的轨道上上演。两位“舞者”是两艘中国飞船:天宫一号靶车和神舟八号飞船。12个对接锁准确启动,数千个齿轮和轴承同步工作。天宫神舟手牵手,开启了为期12天的“空间之舞二人”。中国已成为世界上第三个掌握自动空间交会对接技术的国家。

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2011年9月29日晚,中国用“长征二号F”T1运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场发射了我国首架新研制的靶机“天宫一号”。

2012年6月18日下午,正在太空飞行的天宫一号迎来了第一批宇航员。三名航天员乘坐神舟九号飞船通过自动交会点进入空间站。6月24日中国载人航天工程指挥中心,从天宫一号撤离的神舟九号追赶天宫一号,最终由航天员刘旺手动控制,再次与天宫一号成功对接。这意味着载人航天三大基础技术中的最后一项——空间交会对接技术已经完全掌握。

空间交会对接技术是当今航空航天领域最复杂的技术之一。对接规模大,技术复杂,风险多。这是空间站建设中必须迈出的关键一步。

“在没有突破和掌握空间交会对接技术的情况下,建设空间实验室和空间站的想法,只能是空中楼阁。” 周建平说。空间交会对接是开展载人航天活动必须突破的一项重要基础技术。载人飞船的主要目的是为空间站提供运输服务,因此需要克服空间交会对接技术,使宇航员和所需的材料和设备能够被运送到空间站,而航天器可以长时间停靠在空间站上。

按照“一次飞行验证计划的正确性,全面性必须多次飞行验证”的要求,采用三艘航天器和目标飞行器验证了自动和手动交会对接技术。通过神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船的3次飞行和天宫一号的多次交会对接,充分验证了空间交会对接技术,保障了未来空间站人员和物资的可靠运输和供应。

周建平说中国载人航天工程指挥中心,从总体规划上看中国载人航天工程指挥中心,如果航天器与国外当时使用的航天器对接简单,但飞行成本较高。要做3次交会对接,需要发射6艘飞船。我们研制了目标飞行器,进行N次交会对接,可以发射N+1艘飞船,减少发射次数,降低成本。让一架目标机支持多次交会对接是中国独有的。

这在技术上提出了新的挑战。例如,目标飞行器必须具备载人能力,必须具备在轨道上飞行较长时间的能力。天宫一号的性能证明,这一挑战是可以成功应对的。除了完成交会对接外,天宫一号相比航天器,还能为人们提供参观、工作、生活的保障能力。航天器与目标飞行器对接后,航天员可以进入目标飞行器生活和工作一段时间,包括进行科学实验。

据专家介绍,就空间交会对接任务而言,从总体方案到具体实施,具体到交会对接机制、测控技术,无一不是自主研发。例如,交会对接核心的对接机构就相当复杂,由数百个传感器、数千个齿轮、数万个零件组成。当两艘飞船上的对接机构牢固地相互锁定形成一个整体时,两艘飞船之间应建立供航天员通过的密闭通道。对接机制真正打通了航天员的生命通道,航天员通过这个通道进入了天宫。

此后,全面掌握了载人航天往返、太空退出、太空交会对接等三大载人航天活动的基础技术。对于中国航天员来说,已经能够在近地轨道自由进出,空间站的建设也有基本要求。健康)状况。

空间供应

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空间站货物运输系统解决了空间站建设和长期运行所需的空间货物运输问题

2017年9月22日,我国首艘货运飞船天舟一号在地面控制下,从300多公里高空轨道逐渐下降接近地球,最终进入大气层燃烧,圆满完成5 -月“太空快车”。“使命。

此前,天舟一号货运飞船发射成功后,与天宫二号空间实验室自动交会对接,并成功完成了首次“太空加油”;第二次交会对接试验……天舟一号任务的完成,标志着我国载人航天工程“三步走”计划的“第二步”实现,也将我国载人航天推向了大门空间站时代。

重要的是,天舟一号任务成功突破并验证了空间站货物运输、推进剂在轨补给等关键技术。此后,天舟货运飞船和长征七号运载火箭正式组成空间站货物运输体系,解决了空间站建设和长期运行所需的空间货物运输问题,空间站准备就绪。货运飞船将把宇航员的生活物资、推进剂、装载设备等物资运送到空间站,收集空间站丢弃的垃圾和生活垃圾,随货运飞船返回大气层进行焚烧。

2017年4月22日12时23分,天舟一号与天宫二号交会对接。经过一系列推进剂补给试验准备工作,在地面操作人员的精准控制下,天舟一号和天宫二号协同完成了5天左右的推进剂在轨补给工作。

在轨补给推进剂,即补给燃料,是空间站要使用的一项重要技术。在空间轨道上为航天器添加推进剂是一项非常复杂的技术,是一项有待技术验证的重大技术。天舟一号的任务突破和推进剂在轨补给技术的掌握,填补了我国航天领域的空白,实现了空间推进领域的重大技术飞跃,为总装、建造和长线提供了能源供应。我国空间站的运行。障碍。

空间站上的长期寿命

确保宇航员在太空中的长期生活、工作和健康对宇航员和地面支持团队来说都是一项挑战

2016年,神舟十一号航天员景海鹏、陈东完成了为期33天的太空中期停留,为后续中国空间站的建设和运行奠定了更加坚实的基础。

此前,在神舟五号任务将杨立伟送上太空后,仅仅两年后,费俊龙和聂海生就执行了危险得多、难度大得多的神舟六号飞船任务,实现了“一个人”的载人航天飞行。 ”。从“一日”到“多日”的重大飞跃。在景海鹏和陈东参与的神舟十一号任务中,航天员在太空生活了一个月,达到了中长期太空飞行的门槛。

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按照计划,未来空间站正常运行中,三名宇航员将长期作为机组人员飞行,机组人员定期轮换。轮换期间,最多可有6名宇航员同时在空间站工作。交接完成后,之前的船员将乘坐载人飞船返回地球。宇航员将在空间站停留三个月甚至半年。

确保宇航员在太空中的长期生活、工作和健康对宇航员和地面支持团队来说都是一项挑战。以往的神舟飞船载人任务,其实都是对空间驻留保障的考验和验证。与我国以往载人航天任务的频率相比,空间站建设和运营期间每年都有多次发射,需要更多类型和数量的航天员。

据载人航天工程航天员系统专家介绍,11名航天员已顺利完成6次载人任务,航天员队伍整体实力得到提升。“人类是载人航天的主体,未来走出地球寻找新家园的也是人类,所以我们要继续关注人类健康问题。”

截至2016年完成的神舟十一号任务,实现了航天员的中期居住目标,大大延长了中国航天员在轨居住的时间,以及相关的生活、工作、健康保障和航天员的能力。执行飞行任务得到有效提升。确认; 初步建立了长期飞行任务的保障体系和保障机制,为空间站的建设和运行奠定了坚实的基础;为人们长期参与空间站阶段开展空间应用和技术实验积累了宝贵经验。

周建平提到,将材料运送到太空的成本非常高。回收利用和提高材料的回收率是世界载人航天关注的重大技术问题。

通过新的技术支持,空间站上的中国航天员供应将得到更好的保障。此前,宇航员生存所需的水和氧气是由航天器直接带入太空的。为了让宇航员在轨道上停留更长时间,空间站设计了一套完整的可再生生命支持系统,进一步提高水和氧气的循环利用水平,不仅减轻了空间运输系统的负担和成本,而且使人类生存空间的生存能力进一步提高。

中国空间站正是在具备了一系列关键技术和基础能力后,奠定了坚实的“空间基础”,从而初步实现了梦想。

记者手记

空间站的新起点

仿佛千里迢迢,一步一个脚印地前行,在太空“筑巢”的中国梦终于成为了现实——中国空间站的核心舱已经在我们头顶环绕地球飞行。在不久的将来,宇航员也将进驻这个更新、更宽敞、更舒适、更强大的“太空家园”。不知道在一个繁星点点的“夜晚”坠入深空做梦是一种怎样的体验?

能够在太空遨游,靠的是一个个攻克技术难关,靠的是好奇心和努力。空间站是我国载人航天工程“三步走”发展战略的第三步。每一步看似自然的成功,都是梦想与智慧、追求与勇气的故事。每踏出坚实的一步,背后都蕴含着不屈不挠、自强不息的进取精神。人们感叹前人的远见卓识,钦佩创新者的精神。

这是对几代人辛勤工作的回报和鼓励,也将激发我们对更广阔世界的想象和对更远更深空间的探索。对于宇宙的无尽探索,空间站是一个新的起点。在追逐梦想的路上,让我们继续奔向更美好的未来!

ob欧宝版面设计:王哲平