黃志明

2023年10月26日11時(shí)14分，被譽(yù)為“神箭”的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十七運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空。約10分鐘后，湯洪波、唐勝杰和江新林3名航天員乘坐的神舟十七號(hào)順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。中國(guó)航天又見(jiàn)“大紅屏”！

從走出搖籃到天上宮闕

2023年，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)首次載人航天飛行20周年。

20年前，航天員楊利偉代表中國(guó)人飛天圓夢(mèng)。楊利偉從問(wèn)天閣出發(fā)，踏上首次飛天圓夢(mèng)的征程。神舟五號(hào)飛船在軌飛行14圈，歷時(shí)21小時(shí)23分后安全返回，標(biāo)志著我國(guó)成為世界上第三個(gè)獨(dú)立掌握載人航天技術(shù)的國(guó)家，實(shí)現(xiàn)了中華民族千年飛天夢(mèng)。

20年來(lái)，從艙內(nèi)實(shí)驗(yàn)到出艙活動(dòng)，從交會(huì)對(duì)接到太空授課，從短期駐留到長(zhǎng)期駐留，中國(guó)航天人的步伐越邁越快，先后突破、掌握了一大批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵核心技術(shù)。通過(guò)12次載人航天飛行任務(wù)，我國(guó)已成功將20位航天員、32人次送入太空，任務(wù)成功率100%。如今，神舟十七號(hào)順利接過(guò)中國(guó)空間站應(yīng)用與發(fā)展階段的“接力棒”，將3名航天員送入中國(guó)人自己的太空家園——天宮空間站。

神舟十七號(hào)的使命

自2022年開(kāi)始，中國(guó)航天員已經(jīng)完成了一系列與天宮空間站建設(shè)有關(guān)的任務(wù)，包括天宮空間實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和維護(hù)。神舟十七號(hào)載人飛船采用自主快速交會(huì)對(duì)接與90噸級(jí)空間站組合體在前向端口對(duì)接，歷時(shí)約6.5小時(shí)。神舟十七號(hào)載人飛船成功對(duì)接天和核心艙的前向端口，形成了具有對(duì)稱之美的三艙三船組合體，即空間站三個(gè)艙段、兩艘載人飛船和一艘貨運(yùn)飛船。隨后，神舟十七號(hào)與神舟十六號(hào)的航天員乘組在太空會(huì)師。

神舟十七號(hào)的任務(wù)是將中國(guó)的載人太空探索推向一個(gè)新的高度，為未來(lái)空間站的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。作為中國(guó)載人航天工程的一部分，神舟十七號(hào)的任務(wù)是完成空間站建設(shè)的一系列關(guān)鍵工作。這一使命旨在驗(yàn)證和完善空間站建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)為中國(guó)航天員提供航天駐留和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。

在空間站工作、生活期間，神舟十七號(hào)航天員乘組會(huì)進(jìn)行多次出艙活動(dòng)，開(kāi)展涉及微重力基礎(chǔ)物理、空間材料科學(xué)、空間生命科學(xué)、航天醫(yī)學(xué)、航天技術(shù)等領(lǐng)域的大量空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)，完成艙內(nèi)外設(shè)備安裝、調(diào)試、維護(hù)、維修等各項(xiàng)任務(wù)。

此次任務(wù)是我國(guó)載人航天工程進(jìn)入空間站應(yīng)用與發(fā)展階段的第二次載人飛行任務(wù)，是工程立項(xiàng)實(shí)施以來(lái)的第30次發(fā)射任務(wù)，也是“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭的第493次飛行。

在軌駐留期間，神舟十七號(hào)航天員乘組將迎來(lái)天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船、神舟十八號(hào)載人飛船的來(lái)訪對(duì)接。神舟十七號(hào)計(jì)劃于2024年4月前后返回東風(fēng)著陸場(chǎng)。

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能力更強(qiáng)、更安全

神舟飛船采用三艙一段結(jié)構(gòu)，即由返回艙、軌道艙、推進(jìn)艙和附加段構(gòu)成。雖然神舟飛船的技術(shù)狀態(tài)基本一致，但是每艘飛船都蘊(yùn)含著探索與突破。神舟飛船在空間站組合體狀態(tài)下，所處的力學(xué)環(huán)境極為復(fù)雜，為了進(jìn)一步提升飛船在軌的安全性和可靠性，科研人員不斷識(shí)別空間站運(yùn)營(yíng)階段可能出現(xiàn)的各類風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)神舟十七號(hào)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了升級(jí)，確保載人飛船在軌穩(wěn)定運(yùn)行。

神舟十七號(hào)的升級(jí)體現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)能力變得更強(qiáng)，可以更好地控制太陽(yáng)電池翼完成跟蹤、捕獲等動(dòng)作。同時(shí)，供配電安全性更高，承載能力更強(qiáng)，飛船驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠以更好的狀態(tài)承受發(fā)射段的過(guò)載、振動(dòng)和沖擊，以及在軌段太陽(yáng)電池翼展開(kāi)，飛行器變軌、對(duì)接、?？?、返回制動(dòng)、軌返分離等各種情況下的力學(xué)載荷作用。

鎘鎳電池開(kāi)啟“謝幕之旅”

這是神舟飛船使用的最后一批大容量鎘鎳電池。對(duì)于鎘鎳蓄電池這個(gè)全程經(jīng)歷載人航天“三步走”階段的神舟飛船“金牌老將”來(lái)說(shuō)，神舟十七號(hào)的成功發(fā)射，是其在中國(guó)航天器領(lǐng)域的“收官之戰(zhàn)”。后續(xù)，神舟飛船將應(yīng)用比能量更高的鋰離子蓄電池。

鎘鎳蓄電池的高安全、高可靠特質(zhì)，尤其是其良好的耐過(guò)充、耐過(guò)放性能，非常適合在神舟飛船這種高安全要求的環(huán)境中使用。自1999年神舟一號(hào)飛船成功發(fā)射以來(lái)，鎘鎳蓄電池已經(jīng)連續(xù)為神舟一號(hào)至神舟十六號(hào)飛船成功“服務(wù)”了16次。

神舟載人飛船?？吭诳臻g站前向或徑向接口，會(huì)被空間站組合體嚴(yán)重遮擋，在接收空間站并網(wǎng)供電的時(shí)候，鎘鎳蓄電池會(huì)面臨充放電不規(guī)律或不充不放長(zhǎng)期擱置等復(fù)雜情況。而鎘鎳蓄電池固有的“記憶效應(yīng)”，也會(huì)影響其發(fā)揮最大能動(dòng)性。對(duì)此，科研人員開(kāi)展了一系列的減記憶效應(yīng)措施研究，采取了一系列在軌控制措施。在神舟十二號(hào)到神舟十五號(hào)飛船的在軌與返回任務(wù)中，鎘鎳蓄電池“表現(xiàn)出色”，目前在軌的神舟十六號(hào)飛船的鎘鎳蓄電池也“發(fā)揮穩(wěn)定”。

隨著長(zhǎng)壽命、大容量鋰離子電池的安全性得到廣泛驗(yàn)證，載人飛船采用該電池的日程越來(lái)越近。在中國(guó)空間站進(jìn)入常態(tài)化運(yùn)營(yíng)后，神舟飛船后續(xù)將應(yīng)用比能量更高的鋰離子蓄電池，進(jìn)一步滿足型號(hào)任務(wù)需求。通過(guò)電源技術(shù)的不斷進(jìn)步，為飛船的正常運(yùn)行持續(xù)提供可靠的保障。

全球航天領(lǐng)域的意義

神舟十七號(hào)的成功發(fā)射不僅對(duì)中國(guó)有著重要意義，對(duì)全球航天領(lǐng)域也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

太空站合作：中國(guó)積極參與國(guó)際太空站建設(shè)，這種國(guó)際合作將有助于將太空站變成一個(gè)開(kāi)放的研究平臺(tái)，促進(jìn)全球科學(xué)研究和技術(shù)發(fā)展。

太空探索的多樣性：中國(guó)的成功發(fā)射證明了太空探索的多樣性，而不僅僅是美國(guó)和俄羅斯的領(lǐng)域。這將鼓勵(lì)更多的國(guó)家投資和參與太空探索。

科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展：太空探索推動(dòng)了科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，不僅在太空領(lǐng)域，還在地球科學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。神舟十七號(hào)的任務(wù)將為這些領(lǐng)域提供更多機(jī)會(huì)和科學(xué)數(shù)據(jù)。