我国已开始迈向空间站时代

经过7天的运行,天宫二号空间实验室已经在9月22日18时41分正式“开张”了。如今,天宫二号正运行在距地面393公里的轨道上,等待神舟十一号到来,共同构建“最高太空实验室”。中国航天科技集团公司天宫二号总设计师朱枞鹏表示,中国空间站预计2020年左右建成,如果天宫二号状态良好,延期“服役”,太空或将首次出现空间实验室与空间站交相辉映的画面。

实现空间站梦想的关键一步

中国载人航天从1992年起步,“三步走”战略分别以载人飞船、空间实验室、基本型空间站为主要命题,天宫二号的成功发射意味着中国载人航天工程迈入第二步——“空间实验室”的第二阶段。

中国载人航天工程总设计师周建平说:“天宫二号已具备空间站的基本技术能力,我国将在明年进入空间站建设阶段。”

10月中下旬,天宫二号将与神舟十一号飞船交会对接。中国航天科技集团公司第五研究院(简称五院)院长张洪太说,天宫二号是第一个真正意义上的太空实验室,是我国迈入空间站时代的“关键一步”。

2013年,神舟十号飞船与天宫一号再次完成交会对接任务后,其第一阶段任务已圆满画上句号。在交会对接技术成熟之后,第二步第二阶段重点要解决的是验证太空补给以及循环利用技术。

朱枞鹏说,天宫一号叫做目标飞行器,对接改造后也只是空间实验室的特例。而天宫二号已经完全是一座小型的空间实验室。目前,最重要的是解决航天员中期驻留太空和后续推进剂补加问题,这两项是未来空间站建成并运行的重要基础。

而在天宫二号将很多航天员驻留所需的设备和资源,如氧气、水等能长期贮存的物资送上太空后,10月中下旬,神舟十一号会将两名航天员送入太空,并与天宫二号对接,在太空驻留30天。

“此次任务目的是进一步对改进型载人飞船功能进行全面验证,为后续载人深空任务提供重要的技术支撑。”五院载人飞船系统总设计师张柏楠说。

神舟十一号将承载多个“首次”,比如,此次任务中,对接轨道和返回轨道高度比之前增加了50公里,将首次考核验证空间站阶段的交会对接和载人飞船返回技术,还将首次考核航天员中期驻留能力。

我国将一块块地完成空间站的“拼图”。2018年前后,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,还要发射类似“哈勃”太空望远镜一样的巡天号光学舱。

中国空间站未来可能实现超越

当神舟十一号与天宫二号完成对接及其他各项试验返回后,天宫二号将继续驻留太空,等待2017年发射的第一艘货运飞船天舟一号到来,开展推进剂补加等相关试验。

天舟货运飞船基于神舟飞船和天宫一号的技术研发。“天舟货运飞船只运货不运人,在功能、性能上都处于国际先进水平。飞船将主要为空间站补给物资,包括推进剂、航天员生活消耗品、空间科研设施设备、空间站维修备品备份等。”天舟一号总设计师白明生介绍说。

随着空间实验室任务的陆续展开,中国载人航天进入了应用发展新阶段,未来空间站的实景越来越清晰地展现在人们面前。

目前,在太空中已经有一个国际空间站存在。这个始建于1998年、以美俄为主的国际项目,主要功能是作为微重力环境下的研究实验室。为维持空间站运行,美国航天局每年支付约40亿美元,约占航天局总预算的20%。

那么,为何我国还要自主研究载人航天、探索太空呢?

我国的空间站基于当代最新技术成果设计建造,信息化程度更高、能力更强,这为今后开展更前沿的科学实验和太空探索提供了更新、更合适、更可靠的平台。

天宫二号空间实验室成功发射,运用了一大批具有自主知识产权的核心技术和关键技术,带动了中国基础科学和应用科学若干领域深入发展,促进了众多技术学科的交叉和融合。

天宫二号承担的各类科学实验有十多项,涉及微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学等多个领域,任务量空前,而其中绝大多数实验都触及当今世界最前沿的探索领域。

中国科学院院士、中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席专家叶培建认为,尽管有些国家在载人航天领域比中国先行一步,但并不意味着中国今日所做是在重复其路线。中国的载人航天在方法与内容等方面都与国外有所不同,未来或许还会实现超越。

我国太空探索造福人类

天宫二号顺利升空入轨,引发了世界高度关注。国际知名科学期刊《自然》撰文称,中国正成为全球科研人员测试空间科学理论的“激动人心之地”。

文章认为,目前,中国正积极加强在空间科学方面的投入,去年将暗物质粒子探测卫星“悟空”发射入轨,近期则发射了全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”。报道还援引了参与“天极”项目的瑞士日内瓦大学天体物理学家尼古拉斯·普罗德维的话说:“在中国,事情开展得非常快,他们有资金,也有意愿。”

在天宫二号上,“天极”伽玛暴偏振探测仪实验项目有中国、瑞士以及波兰科学家参与,并获得欧洲航天局的支持。除了这个项目,中国科学院正与欧洲航天局探讨开展其他空间科学合作项目。

未来,我国空间站将为全球科学家提供科学研究和实验机会,满足最新最好的空间探索及空间资源利用等科研需要,使我国载人航天发展进入探索科学前沿、开发空间资源、造福人类社会的新阶段。

叶培建透露,到2020年,我国将会建成重60吨的空间站,科学家、宇航员可以在空间站内进行科学实验;会有人长期照料空间站,人们可以通过飞船把他们需要的食物、研究工具送上去。

中国载人航天工程办公室副主任杨利伟曾在采访中透露:“中国空间站预留了很多将来与世界各国进行合作的平台,设计了能与其他航天器对接、进行舱段级合作的接口。”

杨利伟说,在空间站发展中,中国愿意以更加开放的姿态在方案设计、设备研制、空间应用、航天员培养、联合飞行等方面拓展交流合作。

如果说,空间站还是我国对于近地太空的探索,那么嫦娥五号、火星探测器等则代表了我国太空探索从月球、火星,直至宇宙深处未知之境的雄心。

计划在2017年发射的嫦娥五号是迄今为止我国研制的最为复杂的航天器系统,要完成“奔月-采样-返回地球”的目标。我国的火星探测器也已进入研制阶段。

工欲善其事,必先利其器。正在研制的新一代运载火箭——长征五号作为运载能力最强、技术跨度最大的太空交通工具,预计今年下半年要实现首飞。五院510所自主研制的200毫米离子电推进系统(LIPS-200)是航天器“发动机”的革新技术。

“进入太空、探索宇宙,是人类永恒的向往和追求。中国人在人类共同梦想的追逐道路上,不停追赶、不停超越,正朝着引领世界、引领人类的目标和方向迈出坚实步伐。”朱枞鹏说。

(本文来源:半月谈)

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