劉珍珍
人類的太空探索之路,沒有終點,只有更遠(yuǎn)?!版隙鹚奶枴陛d著“玉兔二號”探測器于2019年1月3日歷史性實現(xiàn)了月球背面著陸,使我國成功躋身“世界登月俱樂部”。我國太空之旅的下一個華彩樂章,就是即將隆重登場的“天宮號”中國空間站發(fā)射的轟鳴聲?,F(xiàn)在,就讓我們沿著中國空間站的研發(fā)歷程,一起認(rèn)識這位具有劃時代意義的中國航天寵兒。
中國空間站的誕生
1992年是我國空間站的研發(fā)元年。這一年的9月21日,我國決定實施載人航天工程。從此,中國空間站的成長進(jìn)入了快車道。2011年9月,“天宮一號”空間實驗室發(fā)射升空;2016年9月“天宮二號”空間實驗室如期發(fā)射升空;2016年10月“神舟十一號”載人飛船發(fā)射升空,與“天宮二號”成功對接;2019年7月,中國空間站核心艙、實驗艙以及“長征五號B”運載火箭進(jìn)入了各項性能的驗收階段,第三批預(yù)備航天員選拔的初選工作已完成,艙外航天服正在進(jìn)行生產(chǎn)。至此,中國空間站的舞臺大幕即將拉開,我們將在2022年前后完成中國空間站的建造并開始運營,空間站的近期規(guī)模為100噸,可載3人。
中國空間站的熱身
空間站的發(fā)射離不開大推力重型火箭,這一重任將由我國自主研發(fā)的“長征五號”系列運載火箭承擔(dān)。“長征五號”系列火箭承載著我國深空探索的夢想,是我國目前最大的運載火箭,它的近地軌道運載能力為23噸(也有說法為25噸),同步軌道運載能力為13噸,是我國唯一能完成發(fā)射空間站任務(wù)的火箭。除了承擔(dān)我國空間站發(fā)射任務(wù)外,它還承擔(dān)著我國火星探測器和“嫦娥五號”探測器的發(fā)射任務(wù),這兩個任務(wù)的發(fā)射時間預(yù)計為2020年的下半年。
2019年12月27日20時45分,昵稱“胖五”的“長征五號”遙三運載火箭在我國文昌航天發(fā)射場點火升空,約2220秒后,8噸的“大胖子”——“實踐二十號”衛(wèi)星與其成功分離,順利進(jìn)入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。此次發(fā)射任務(wù)主要考核“長征五號”火箭總體方案、各分系統(tǒng)方案的正確性、協(xié)調(diào)性,以對后續(xù)航天任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗證。
8噸的“實踐二十號”衛(wèi)星是目前世界上最重的通信衛(wèi)星,相當(dāng)于一輛重型卡車的載重量!不過,這對于“胖五”來說還只是一道“開胃菜”,因為它實際上能夠?qū)?0噸的大塊頭“快遞”到太空。不過別激動,“胖五”的成功也只是中國空間站發(fā)射的一次熱身。
中國空間站的發(fā)射倒計時
2020年1月20日,我國“天宮號”空間站的核心艙——“天和”艙和新一代載人飛船試驗船運達(dá)了海南文昌航天發(fā)射場,而運載這些航天器的國產(chǎn)“長征五號B”遙一運載火箭的箭身以及捆綁式助推器,也于2月5日安全運抵了位于海南的文昌清瀾港,并被順利轉(zhuǎn)運到了文昌航天發(fā)射中心。新運抵發(fā)射場的“長征五號B”遙一運載火箭,是在“長征五號”運載火箭基礎(chǔ)上改進(jìn)研制的新型火箭。科研人員根據(jù)空間站發(fā)射任務(wù)要求新研制了大型整流罩,并對全箭進(jìn)行了適應(yīng)性改造,使其主要用于空間站艙段等近地軌道大型航天器的發(fā)射任務(wù)。
我國即將發(fā)射的“天宮號”空間站,在軌高度約450千米,設(shè)計壽命10年,可以長期容納3名宇航員生活及工作。它包括一個核心艙和兩個實驗艙,核心艙命名為“天和”,兩個實驗艙分別命名為“問天”和“夢天”。三個艙每個有20多噸重,按照“T”字形構(gòu)造連接,核心艙居中,“問天”“夢天”兩個實驗艙分別連接于兩側(cè)?!疤旌汀焙诵呐撻L16.6米,直徑4.2米,發(fā)射重量高達(dá)22.5噸,目前我國只有“長征五號”系列火箭有能力發(fā)射。核心艙預(yù)留了5個對接口,分別留給載人“神舟”飛船、貨運“天舟”飛船、“問天”實驗艙、“夢天”實驗艙進(jìn)行對接,還有1個對接口用于宇航員出艙到太空活動使用。核心艙是主控和管理艙段,安裝了整個空間站的控制中心,并充當(dāng)宇航員的主要住所,是空間站的主要組成部分。
根據(jù)我國航天發(fā)射計劃,目前運抵海南文昌的核心艙預(yù)計在2020年下半年發(fā)射,由“長征五號B”運載火箭運載。此次到達(dá)海南的核心艙只是空間站核心艙的初樣產(chǎn)品,并非未來要正式投入使用的核心艙。最終投入使用的核心艙還在研制和制造中,需要根據(jù)本次的試驗結(jié)果進(jìn)行評價和改進(jìn)。據(jù)了解,最終定型的“天和”核心艙計劃于2021年發(fā)射升空,并留軌和兩個實驗艙對接組合。而“天宮號”空間站的另外兩個艙“問天”“夢天”艙,則計劃在2021年擇機(jī)發(fā)射。
“問天”實驗艙的主要任務(wù)是支持艙內(nèi)科研和應(yīng)用試驗。“夢天”實驗艙可以開展微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)、微重力流體物理與燃燒科學(xué)等空間科學(xué)與應(yīng)用相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究和實驗。兩個實驗艙的實驗結(jié)果,將對我國眾多領(lǐng)域的科研產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
好了,就讓我們一起期待著“問天”的成功發(fā)射,讓“夢天”變成現(xiàn)實,并且將中國人“天和”的美好愿望撒播到“天宮”中去!
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·提升版2020年7期