2017年4月20日19時(shí)41分，中國(guó)空間技術(shù)研究院抓總研制的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船在海南文昌發(fā)射場(chǎng)，由長(zhǎng)征七號(hào)遙二運(yùn)載火箭發(fā)射升空。隨后船箭分離，之后天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船太陽(yáng)帆板展開(kāi)成功。
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和軍事實(shí)力的不斷壯大，中國(guó)已逐漸成為世界霸主----美國(guó)的新假想敵，導(dǎo)致在各個(gè)方面尤其在軍事航天方面美國(guó)一直提防中國(guó)。隨著國(guó)防實(shí)力的增漲，地面軍事科技的發(fā)展已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足中國(guó)急需變強(qiáng)的目標(biāo)，中國(guó)已經(jīng)逐漸將軍事科技的發(fā)展軌道投向外太空。
眾所周知，中國(guó)在世界航天科技領(lǐng)域還是有著絕對(duì)話(huà)語(yǔ)權(quán)的，而近日又有外媒曝光中國(guó)將在2022年正式完成載人航人的投入使用。
據(jù)美國(guó)某媒體報(bào)道，2022年中國(guó)將順利完成入主太空天舟一號(hào)順利就位標(biāo)志著中國(guó)邁出了建立永久空間站的決定性的一步，并且，也意味著中國(guó)航天員在未來(lái)的日子里將會(huì)頻繁的造訪(fǎng)。盡管中國(guó)在航天技術(shù)上已經(jīng)取得很大突破，但是依然沒(méi)有辦法和美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家相比較。美國(guó)國(guó)防部表示，中國(guó)之所以急于增強(qiáng)自身太空實(shí)力是為了在危機(jī)時(shí)刻阻止別國(guó)利用太空資源來(lái)對(duì)抗中國(guó)。
對(duì)于這樣犀利敏感的問(wèn)題，中國(guó)方面也給出了大氣的回答，太空資源本就是全人類(lèi)共同擁有的并不是某一個(gè)國(guó)家的獨(dú)有資源，中國(guó)發(fā)展太空航天技術(shù)是因?yàn)橹袊?guó)的國(guó)情發(fā)展需要，是中國(guó)為自身累積實(shí)力也是為未來(lái)進(jìn)行的一次太空探索之旅，并不是為了提升中國(guó)的國(guó)際聲望或者是超越某個(gè)國(guó)家而實(shí)施的。
在人類(lèi)探索奧秘的外太空的漫長(zhǎng)歲月里，我們遇到過(guò)瓶頸與挫折，我們也收獲過(guò)成功與喜悅，希望在未來(lái)的宇宙探索之旅中，中國(guó)可以收獲更多經(jīng)驗(yàn)以及找到更多我們需要的再生能源和資源。
相比于人們所熟悉的“神舟”載人飛船、“天宮”空間實(shí)驗(yàn)室，“天舟”的到訪(fǎng)某種程度上帶著一些神秘色彩，它不載人，只運(yùn)貨，也因此成為我國(guó)第一艘貨運(yùn)飛船。在我國(guó)成功發(fā)射了11艘載人飛船，并將11名航天員安全送入太空之后，航天人才將這艘“運(yùn)貨”的飛船推上太空舞臺(tái)。
盡管亮相時(shí)間最晚，意義卻不可小覷，天舟一號(hào)飛行任務(wù)被稱(chēng)作空間實(shí)驗(yàn)室飛行任務(wù)的收官之戰(zhàn)。一旦任務(wù)成功，中國(guó)載人航天工程就全面走完“第二步”，接下來(lái)就是第三步，即中國(guó)空間站的建設(shè)。這也是為何說(shuō)天舟一號(hào)任務(wù)之后，我國(guó)將邁進(jìn)“空間站時(shí)代”。
天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船即將飛往太空，與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行交會(huì)對(duì)接，開(kāi)展推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加、空間科學(xué)和技術(shù)等試驗(yàn)驗(yàn)證。這些對(duì)中國(guó)人意味著什么，對(duì)中國(guó)空間站的建設(shè)又意味著什么呢？
從外形上看，天舟一號(hào)和天宮二號(hào)并無(wú)太大區(qū)別，對(duì)門(mén)外漢來(lái)說(shuō)，似乎都是兩個(gè)艙體加兩個(gè)“翅膀”——太陽(yáng)能帆板。但細(xì)究起來(lái)，區(qū)別卻不少，比如體格上，天舟一號(hào)就要“大”很多，這艘由航天科技集團(tuán)五院負(fù)責(zé)抓總研制的貨運(yùn)飛船，是我國(guó)目前為止體積最大、重量最重的航天器——如此才能運(yùn)送更多的貨物。
在航天科技集團(tuán)五院天舟一號(hào)總設(shè)計(jì)師白明生看來(lái)，要搞清楚天舟一號(hào)在我國(guó)載人航天工程中的位置，還要從我國(guó)的載人空間站計(jì)劃說(shuō)起。
上世紀(jì)90年代初期，我國(guó)正式啟動(dòng)載人航天工程，并確立“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略。第一步可以稱(chēng)作載人飛船階段，主要任務(wù)是研制載人飛船，將航天員送到太空，開(kāi)展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn)并返回。在此期間，2003年神舟五號(hào)飛船完成首次載人飛行任務(wù)；2005年神舟六號(hào)飛船完成多人多天飛行試驗(yàn)任務(wù)。至此，中國(guó)載人航天工程實(shí)現(xiàn)了第一步戰(zhàn)略任務(wù)目標(biāo)。
接下來(lái)是第二步——空間實(shí)驗(yàn)室階段。這一階段掌握了交會(huì)對(duì)接技術(shù)，成功對(duì)航天員中期駐留太空進(jìn)行了驗(yàn)證?，F(xiàn)在，第二步還剩下最后一項(xiàng)任務(wù)，就是天舟一號(hào)的飛行任務(wù)。
要建造長(zhǎng)期有人照料的載人空間站，“人（航天員）”和“空間站”是兩項(xiàng)最基本也是最重要的因素。空間站要運(yùn)行，航天員要工作、生活，空間站運(yùn)轉(zhuǎn)所需的燃料即推進(jìn)劑，以及人員相應(yīng)的工作、生活物資必不可少，這就需要有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的運(yùn)輸工具，負(fù)責(zé)運(yùn)輸貨物補(bǔ)給并為空間站“加油”——這個(gè)重要使命就由貨運(yùn)飛船擔(dān)當(dāng)。
從我國(guó)載人航天工程起步到現(xiàn)在，已經(jīng)有了人員往返天地的工具，即載人飛船；能夠?qū)崿F(xiàn)航天器間的交會(huì)對(duì)接；能夠保證航天員在太空工作一段時(shí)間，即一個(gè)月左右；甚至可以完成人員出艙活動(dòng)——所有這些都是第三步建設(shè)空間站的基礎(chǔ)。
第一步、第二步是準(zhǔn)備，目前準(zhǔn)備工作即將完成。一旦天舟一號(hào)完成任務(wù)，便意味著我國(guó)具備了向在軌運(yùn)行航天器補(bǔ)給物資、補(bǔ)加推進(jìn)劑的能力，這一能力是確保未來(lái)我國(guó)空間站在軌長(zhǎng)期載人飛行的前提。
首先是“補(bǔ)給物資”。根據(jù)白明生的介紹，目前的神舟飛船，一次除運(yùn)送航天員外，還能攜帶300公斤物品。但未來(lái)航天員要在空間站長(zhǎng)期工作生活，就必須儲(chǔ)備大量的食物、水、氧氣和備份材料——這就需要更大的貨運(yùn)飛船，一次性把幾噸重的貨物送上去——天舟一號(hào)一次能將不少于6噸的貨物帶上天。
其次是“補(bǔ)加推進(jìn)劑”。事實(shí)上，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船最大的亮點(diǎn)，正是與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室交會(huì)對(duì)接后，完成太空在軌推進(jìn)劑補(bǔ)給，即我們通俗稱(chēng)謂的“太空加油”，開(kāi)展推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù)驗(yàn)證，為我國(guó)后續(xù)大型空間站建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
這是國(guó)際公認(rèn)的載人航天技術(shù)難題，航天科技集團(tuán)五院天舟一號(hào)副總設(shè)計(jì)師徐小平告訴記者，目前僅有俄羅斯和美國(guó)有過(guò)類(lèi)似的工程應(yīng)用，國(guó)際空間站的這部分功能主要由俄羅斯完成。
徐小平說(shuō)，“太空加油”和我們平時(shí)在陸地上加油并不一樣，天舟一號(hào)與天宮二號(hào)對(duì)接之后，通過(guò)兩個(gè)航天器之間產(chǎn)生的氣體壓力，把推進(jìn)劑從天舟一號(hào)上源源不斷輸送到天宮二號(hào)上，雖然看起來(lái)和地面加油差不多，但要真正實(shí)現(xiàn)起來(lái)，卻并不容易。
一方面要保證兩個(gè)飛行器能準(zhǔn)確的對(duì)接，另一方面，又要滿(mǎn)足密封的要求，不讓推進(jìn)劑泄漏。為此，科研人員研制出“可浮動(dòng)”的浮動(dòng)斷接器，對(duì)接時(shí)允許一定的偏差，以保證更好的對(duì)接，之后再“鎖死”進(jìn)行“加油”。徐小平說(shuō)，由于這些技術(shù)在地面沒(méi)有辦法模擬實(shí)現(xiàn)，所以必須要在太空環(huán)境中實(shí)際操作，才能夠檢驗(yàn)技術(shù)的可靠性，而這也賦予了天舟一號(hào)更艱巨的任務(wù)。
此外，天舟一號(hào)將與天宮二號(hào)將進(jìn)行的三次交會(huì)對(duì)接，也是為未來(lái)的空間站建設(shè)做準(zhǔn)備——第一次交會(huì)對(duì)接后將測(cè)試貨運(yùn)飛船對(duì)組合體的控制能力，第二次交會(huì)對(duì)接是從不同接口方向進(jìn)行對(duì)接。
航天科技集團(tuán)五院載人航天總體部研究室主任黃震介紹，未來(lái)空間站包括核心艙和兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，與貨運(yùn)飛船形成組合體后由貨運(yùn)飛船提供主動(dòng)力，其目的主要在于盡量減少空間站動(dòng)力、能源等消耗，延長(zhǎng)空間站壽命；核心艙前后方向與垂直下方分別設(shè)有對(duì)接口，未來(lái)去往空間站執(zhí)行任務(wù)的載人飛船或貨運(yùn)飛船很可能從不同方向進(jìn)行交會(huì)對(duì)接。
因此，第一次、第二次交會(huì)對(duì)接檢驗(yàn)的，都是未來(lái)空間站運(yùn)營(yíng)所必須的能力。
更具看點(diǎn)的是，在最后一次交會(huì)對(duì)接中，天舟一號(hào)將采用自主快速交會(huì)對(duì)接技術(shù)。在天舟一號(hào)之前，我國(guó)掌握的交會(huì)對(duì)接技術(shù)需要耗時(shí)兩天左右時(shí)間，快速交會(huì)對(duì)接將時(shí)間控制在6個(gè)小時(shí)左右。
掌握該項(xiàng)技術(shù)，有利于提高飛行器在軌飛行的可靠性，提高航天員舒適性，進(jìn)一步減輕地面跟蹤、測(cè)控工作的強(qiáng)度和難度。另外，對(duì)于未來(lái)空間站來(lái)說(shuō)，一旦遇到突發(fā)事件可以快速處理，提高了應(yīng)急能力，為未來(lái)空間站提供了安全保障。
中國(guó)載人空間站建設(shè)初期將建造三個(gè)艙段，包括核心艙、實(shí)驗(yàn)艙I、實(shí)驗(yàn)艙II，每個(gè)規(guī)模20多噸，基本構(gòu)型為T(mén)字形，核心艙居中，實(shí)驗(yàn)艙分別連接兩側(cè)，預(yù)計(jì)2022年前后建成。
如今，隨著空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)接近尾聲，我國(guó)未來(lái)空間站的實(shí)景也越來(lái)越清晰地展現(xiàn)在人們面前。
國(guó)際空間站退役
現(xiàn)在的國(guó)際空間站由美、俄等6個(gè)太空機(jī)構(gòu)、16個(gè)國(guó)家共同建造。6個(gè)太空機(jī)構(gòu)分別是美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）、俄羅斯聯(lián)邦航天局（ROSCOSMOS）、歐空局（ESA）、日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）、加拿大航天局（CSA）和巴西航天局（AEB）。其中，歐空局成員國(guó)中參與國(guó)際空間站計(jì)劃的國(guó)家則包括了比利時(shí)、丹麥、法國(guó)、德國(guó)、意大利、挪威、荷蘭、西班牙、瑞典、瑞士、英國(guó)等11國(guó)。
沒(méi)有中國(guó)！在空間站建設(shè)之初就申請(qǐng)加入的中國(guó)被不公平地排除在外！
不過(guò)，現(xiàn)在的國(guó)際空間站，即將退出歷史舞臺(tái)，目前太空中唯一的空間站國(guó)際空間站最長(zhǎng)將在2024年結(jié)束壽命。
屆時(shí)，太空中將只有中國(guó)的空間站。
昨天，中國(guó)只能在美國(guó)主導(dǎo)的太空俱樂(lè)部之外另起爐灶，今天，相較于美俄受困于經(jīng)費(fèi)短缺、發(fā)射頻頻失利等困擾，天舟一號(hào)等發(fā)射計(jì)劃開(kāi)創(chuàng)的中國(guó)航天“風(fēng)景這邊獨(dú)好”，越來(lái)越好，實(shí)在是不知道將來(lái)那些個(gè)當(dāng)年排斥中國(guó)的國(guó)家，明天，會(huì)不會(huì)又調(diào)過(guò)頭來(lái)向中國(guó)買(mǎi)“船票”，或要求加入中國(guó)的空間站計(jì)劃呢？
天舟一號(hào)上天，一位軍迷寫(xiě)下了這樣一段話(huà)：“600年前，明朝擁有全世界最大的艦隊(duì)，但卻失去了整個(gè)海洋;180年前，清朝擁有全世界最高的GDP，但卻幾乎失去了國(guó)家的主權(quán)。的確，我們?cè)?jīng)失去大海，失去天空，失去國(guó)土，失去了古老中國(guó)的榮光。而今天，面對(duì)太空領(lǐng)域日益激烈的挑戰(zhàn)和競(jìng)爭(zhēng)，我們決不能再失去太空!
夢(mèng)想已經(jīng)開(kāi)啟，我們正在砥礪前行!
我們已經(jīng)被拉下了半個(gè)世紀(jì)，沒(méi)有任何理由驕傲，只有埋頭苦干。
作者簡(jiǎn)介
天華，現(xiàn)居北京，航天神舟事業(yè)運(yùn)營(yíng)部，致力于航天科技軍轉(zhuǎn)民用，發(fā)展航天經(jīng)濟(jì)，打造民族品牌，助力航天科技航天醫(yī)學(xué)成果轉(zhuǎn)化推廣普及，弘揚(yáng)航天精神，解讀航天資訊。熱愛(ài)生活，旅行，文學(xué)，寫(xiě)作，三人行必有我?guī)熝桑覀円黄鸱窒?，一起探討?/span>
聯(lián)系客服
