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本文來自微信公眾號(hào)“騰訊太空”（qqtaikong）作者：喬輝
據(jù)央視新聞消息，2023年5月30日9時(shí)31分，長征二號(hào)2F運(yùn)載火箭搭載神舟十六號(hào)載人飛船順利升空并取得圓滿成功！地點(diǎn)位于我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。本次發(fā)射是中國空間站應(yīng)用與發(fā)展階段首個(gè)載人飛行任務(wù)。
北京時(shí)間2023年5月30日16時(shí)29分，神舟十六號(hào)載人飛船成功對(duì)接于空間站天和核心艙徑向端口，整個(gè)對(duì)接過程歷時(shí)約6.5小時(shí)。18時(shí)22分，翹盼已久的神舟十五號(hào)航天員乘組順利打開“家門”，歡迎遠(yuǎn)道而來的神舟十六號(hào)航天員乘組入駐“天宮”。
神舟十六飛行乘組由指令長景海鵬、航天飛行工程師朱楊柱和載荷專家桂海潮組成。景海鵬屬于中國第一批航天員，朱楊柱和桂海潮屬于中國第三批航天員。本次飛行也是我國第三批航天員首次執(zhí)行飛行任務(wù)。
景海鵬分別在2008年、2012年和2016年三次進(jìn)入太空，這是他第四次執(zhí)行飛行任務(wù)，是中國到目前為止進(jìn)入太空次數(shù)最多的航天員。朱楊柱作為我國首位航天飛行工程師，執(zhí)行空間站轉(zhuǎn)入應(yīng)用與發(fā)展階段的首次載人飛行任務(wù)，并在太空開展相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)。桂海潮是北京航空航天大學(xué)的一名教授，他在科學(xué)、航天工程等領(lǐng)域受過專業(yè)訓(xùn)練且具有豐富操作經(jīng)驗(yàn)，主要負(fù)責(zé)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷的在軌操作。
一、本次飛行乘組四個(gè)首次
1、航天飛行工程師和載荷專家首秀
本次飛行乘組與以往最大不同是，除了航天駕駛員外，新增加了航天飛行工程師和載荷專家兩個(gè)類別。其中，航天駕駛員和航天飛行工程師主要負(fù)責(zé)直接操縱、管理航天器，以及開展相關(guān)技術(shù)試驗(yàn)，載荷專家主要負(fù)責(zé)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷的在軌操作。
2、中國第三批航天員首秀
我國第一批9名在役航天員分別是楊利偉、聶海勝、費(fèi)俊龍、劉伯明、翟志剛、景海鵬、劉旺、張曉光和鄧清明。
第二批7名航天員分別是劉洋、王亞平、陳冬、湯洪波、葉光富、蔡旭哲和張陸。
朱楊柱和桂海潮屬于第三批航天員。此前，根據(jù)官方報(bào)道，我國于2020年10月完成第三批18名預(yù)備航天員選拔，包括7名航天駕駛員、7名飛行工程師、4名載荷專家。
3、首次有非飛行員出身的航天員
桂海潮是北航的教授，也是我國首位非軍人航天員，他從2500名候選對(duì)象中脫穎而出，成為中國第三批18位預(yù)備航天員中的4名載荷專家之一，也是唯一來自高校的載荷專家。2022年6月，入選神舟十六號(hào)載人飛行任務(wù)乘組。
4、首次一位老航天員帶兩位新航天員
你是否有注意到，此前的飛行任務(wù)中，通常是兩位執(zhí)行過飛行任務(wù)的老航天員帶一位新航天員。但這次不同，作為老航天員的景海鵬帶領(lǐng)的是兩位首次執(zhí)行任務(wù)的新航天員。
二、中國空間站新階段的六類任務(wù)
根據(jù)中國載人航天辦消息，中國空間站進(jìn)入應(yīng)用與發(fā)展階段，將常態(tài)化實(shí)施乘組輪換和貨運(yùn)補(bǔ)給任務(wù)，航天員乘組的在軌工作安排也將趨于常態(tài)化，主要包括六類任務(wù)。
1、駕乘載人飛船交會(huì)對(duì)接和返回，輔助貨運(yùn)飛船、巡天望遠(yuǎn)鏡等來訪飛行器對(duì)接和撤離，確保人員、物資正常輪換補(bǔ)給。
2、對(duì)空間站組合體平臺(tái)的照料，包括飛行器狀態(tài)設(shè)置、在軌物資管理、平臺(tái)設(shè)備維護(hù)巡檢、艙內(nèi)外設(shè)備安裝、載荷進(jìn)出艙等工作，確?？臻g站平臺(tái)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
3、乘組自身健康管理，包括健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)、在軌鍛煉訓(xùn)練等，確保航天員在軌健康工作生活。
4、進(jìn)行在軌實(shí)（試）驗(yàn)，利用空間站艙內(nèi)外應(yīng)用設(shè)施開展大規(guī)?？茖W(xué)研究與應(yīng)用，確保發(fā)揮空間站應(yīng)用效益。
5、開展科普及公益活動(dòng)，包括天宮課堂授課、公益視頻拍攝等，最大化發(fā)揮空間站綜合效益。
6、進(jìn)行異常情況處置，包括在軌故障的應(yīng)急處置，對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行在軌維修更換，必要時(shí)通過出艙活動(dòng)進(jìn)行艙外維修作業(yè)，確?？臻g站能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行。
三、中國空間站組合體再次形成最大構(gòu)型
2022年11月份，神舟十五號(hào)飛船對(duì)接空間站后，曾經(jīng)形成過所謂“三艙三船”的構(gòu)型：一個(gè)核心艙、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙、一艘貨運(yùn)飛船、兩艘載人飛船。當(dāng)神舟十四號(hào)返回地面后，空間站退回到“三艙二船”的構(gòu)型。本次，神舟十六號(hào)進(jìn)入太空后，對(duì)接在中國空間站的徑向?qū)涌谏?，中國空間站組合體再次形成“三艙三船”的最大構(gòu)型。
我們不妨簡單梳理一下空間站的結(jié)構(gòu)：首先處于核心位置的是“天和”核心艙，核心艙上有五個(gè)對(duì)接口：分別是前向?qū)涌?、后向?qū)涌凇蓚€(gè)側(cè)向?qū)涌诤鸵粋€(gè)徑向?qū)涌凇?/p>
其中，兩個(gè)側(cè)向?qū)涌诜謩e對(duì)接問天和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙、后向?qū)涌趯?duì)接天舟六號(hào)貨運(yùn)飛船、徑向?qū)涌趯?duì)接神舟十六號(hào)飛船、前向?qū)涌趯?duì)接神舟十五號(hào)飛船。這樣梳理一下就很容易想象空間站的整體布局了吧。
四、黃金搭檔：不斷優(yōu)化的神箭和神舟
目前，我國歷次載人發(fā)射使用的都是長征二號(hào)F火箭，這款火箭安全性極高，主要用于載人航天。火箭高58.34米，由四個(gè)助推器、芯一級(jí)火箭、芯二級(jí)火箭、整流罩和逃逸塔組成。其中，芯級(jí)直徑3.35米，助推器直徑2.25米，逃逸塔位于火箭頂部，因此長征二號(hào)F火箭的辨識(shí)度非常高。在發(fā)射初始階段，一旦航天員有危險(xiǎn)，逃逸塔上的火箭會(huì)迅速點(diǎn)燃，可快速把航天員帶到安全的高度并最終安全落地。
值得一提的是，雖然每次長征二號(hào)F火箭外觀看起來都非常相似，但每次發(fā)射都在迭代優(yōu)化。據(jù)官方數(shù)據(jù)，執(zhí)行載人飛行任務(wù)的長征二號(hào)F運(yùn)載火箭全箭可靠性指標(biāo)達(dá)0.98，安全性指標(biāo)達(dá)0.997。
神舟飛船是我國自行研制，用于天地往返運(yùn)送航天員。飛船主體由軌道艙、返回艙和推進(jìn)艙構(gòu)成。軌道艙是一個(gè)圓柱體，總長度為2.8米，最大直徑2.27米，一端與返回艙相通，另一端與空間對(duì)接機(jī)構(gòu)連接。軌道艙集工作、吃飯、睡覺和清潔等諸多功能于一體。軌道艙的兩側(cè)安裝有太陽能電池板，在獨(dú)自飛行時(shí)也有電能供應(yīng)（注釋：從神舟七號(hào)開始，省去了太陽能電池板）。
返回艙呈鐘形，有艙門與軌道艙相通。返回艙是飛船的指揮控制中心，長2米，直徑2.4米，內(nèi)設(shè)可供三名航天員斜躺的座椅，供航天員起飛、上升和返回階段乘坐。
推進(jìn)艙呈圓柱形，長3米，直徑2.5米，底部直徑2.8米，內(nèi)部裝載推進(jìn)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)劑，為飛船提供調(diào)整姿態(tài)和軌道以及制動(dòng)減速所需要的動(dòng)力，還有電源、環(huán)境控制和通信等系統(tǒng)的部分設(shè)備。
五、歷數(shù)中國空間站建設(shè)和發(fā)展階段的發(fā)射
文章開頭我們提到，本次發(fā)射是中國空間站應(yīng)用與發(fā)展階段首個(gè)載人飛行任務(wù)。此前，中國空間站建設(shè)階段，經(jīng)歷了重要的11次發(fā)射。每次發(fā)射我們都進(jìn)行了跟蹤報(bào)道，整理如下：
1、2021年4月29日，長征五號(hào)B運(yùn)載火箭搭載中國空間站“天和”核心艙成功入軌。
2、2021年5月29日，長征七號(hào)運(yùn)載火箭把天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船送入軌道，成功對(duì)接“天和”核心艙。
3、2021年6月17日，神舟十二號(hào)載人飛船成功對(duì)接在“天和”核心艙，神舟十二號(hào)飛行乘組聶海勝、劉伯明、湯洪波，成為首批入駐中國空間站的航天員。
4、2021年9月20日，長征七號(hào)運(yùn)載火箭把天舟三號(hào)貨運(yùn)飛船送入軌道，成功地接“天和”核心艙。
5、2021年10月16日，神舟十三號(hào)載人飛船成功對(duì)接“天和”核心艙，神舟十三號(hào)飛行乘組翟志剛、王亞平、葉光富，成功入駐空間站，并進(jìn)行了令人印象深刻的太空授課。
6、2022年5月10日，長征七號(hào)運(yùn)載火箭把天舟四號(hào)貨運(yùn)飛船送入軌道，成功地接“天和”核心艙。
7、2022年6月5日，神舟十四號(hào)載人飛船成功對(duì)接“天和”核心艙，陳冬、劉洋、蔡旭哲三名航天員入駐，這也是中國空間站建造階段的第一次載人航天任務(wù)。
8、2022年7月24日，長征五號(hào)B運(yùn)載火箭搭載中國空間站問天實(shí)驗(yàn)艙成功入軌，問天實(shí)驗(yàn)艙成功對(duì)接于“天和”核心艙。
9、2022年10月31日，長征五號(hào)B運(yùn)載火箭搭載中國空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙成功入軌，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙成功對(duì)接于“天和”核心艙。
10、2022年11月12日，長征七號(hào)運(yùn)載火箭把天舟五號(hào)貨運(yùn)飛船送入軌道，并成功與中國空間站對(duì)接。
11、2022年11月29日，神舟十五號(hào)載人飛船發(fā)射升空，隨后成功對(duì)接中國空間站，航天員飛行乘組已在軌生活了180多天。
六、中國空間站相關(guān)任務(wù)還有哪些發(fā)射？
目前，中國空間站進(jìn)入了長期有人駐留模式。按照節(jié)奏，平均每年發(fā)射兩艘貨運(yùn)飛船和兩艘載人飛船，其中貨運(yùn)飛船在文昌發(fā)射，載人飛船在酒泉發(fā)射。
此外，2024年前后還有一個(gè)大彩蛋，那就是中國第一個(gè)太空望遠(yuǎn)鏡將發(fā)射升空，并與中國空間站形成“伴飛”狀態(tài)。
這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的口徑達(dá)到了兩米，分辨率和哈勃望遠(yuǎn)鏡相當(dāng)，但視場(chǎng)卻是哈勃的300多倍，這意味著它的巡天效率比哈勃更高。屆時(shí)，長征五號(hào)B火箭將在文昌執(zhí)行這次發(fā)射，有興趣的朋友請(qǐng)留意官宣時(shí)間，不要錯(cuò)過現(xiàn)場(chǎng)觀看發(fā)射的機(jī)會(huì)。
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