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向太空进军
这里,大气压不到地面上的千万分之一甚至千亿分之一,从四面八方袭来的高能粒子可以轻易损伤人体。这里还游荡着大量高速运动的微流星和太空碎片,一个直径约0.5毫米的碎片就足以产生子弹一样的威力。这里危机重重,但幸运的是,你依然有机会生存下去,因为在这里即将建起一座庞大的堡垒——中国“天宫”空间站。
2021年4月29日,伴随着“长征五号B”运载火箭(“长征五号B”与俄罗斯“质子-M”,美国“猎鹰-9号”“德尔塔IV”,欧洲“阿丽亚娜-5”等火箭的运载能力相当,这项技术的成熟,使得中国大型运载火箭的技术进入世界第一梯队)的发射升空,中国空间站“天和”核心舱成功进入预定轨道。中国“天宫”空间站的在轨组装建造工作,宣告全面展开。在今明两年,中国预计通过11次航天发射,完成空间站的建设。届时,中国航天员将常驻太空。
“长征五号”以其粗大的外形特点使它获得了“胖5”的称号。中国现役火箭里面,像“长征二号”“长征三号”系列,还有“长征七号”系列,都是3.35米直径的,而“长征五号”的直径是5米,最大起飞质量达到800余吨,最大起飞推力是1000余吨,是现役体形最大、力量最强的一型火箭。以“长征五号”运载火箭为基础改进研制而成的“长征五号B”,外观尺寸还要更“矮胖”一点。矮是因为它采用了一级半构型,也就是芯一级 助推器 整流罩,高度为53.7米,而两级半构型(芯一级 助推器 芯二级 整流罩)的“长征五号”高度为57米。此外,“长征五号B”的整流罩长度达20.5米,是最大的整流罩。整流罩就是火箭顶端的那一层外壳,使航天器在发射过程中得以避开剧烈的空气摩擦带来的高温。整流罩的尺寸越大,就越能装载更大的航天器。这两型火箭虽然同属“长征五号”系列,但它们在设计、用途等方面都有很多不同。
未来,这座空间站的总重将达到180吨,相当于150辆小汽车在高度400千米的轨道上绕地球飞行。我们为什么要建空间站?它和之前的“天宫一号”“天宫二号”有什么区别?这真的是一件值得去做的事情吗?
1966年,我国就启动了载人飞船的论证。但那时搭载许多中国人梦想的还不是大名鼎鼎的神舟飞船,而是“曙光一号”。然而,从开始论证到项目下马,“曙光一号”仅仅经历了短暂的9年就成了历史。因为载人航天需要的不仅仅是一艘飞船,还有航天员、飞船应用、运载火箭、发射场、测控通信、着陆场等共计7大系统的支持。其实,早在1961年,苏联就成功将航天员送入了太空。即便到了1969年,美国“阿波罗11号”代表人类第一次登上月球,中国人连自己的人造卫星都尚未发射成功。当时,摆在中国科学家面前的只有一条路,就是追赶。直到1975年,一枚特殊的卫星发射成功。尽管很多人没有听过它的名字,但是它为中国航天事业埋下了重要的伏笔——这就是“尖兵一号”,一枚可以返回地面的人造卫星。
稳扎稳打“三步走”
1992年,中国载人航天工程正式拉开序幕,确定了稳扎稳打“三步走”的战略:第一步,载人飞船安全往返;第二步,航天员出舱、飞行器交会对接,发射空间实验室并进行短期驻留;第三步,建成中国自己的空间站,实现长期驻留。此后,正是在“尖兵”系列返回式卫星的技术基础上,神舟一到七号飞船相继发射成功。依次实现了单人单天、多人多天载人飞行以及航天员的出舱活动,中国人终于第一次从太空视角俯瞰我们古老而脆弱的家园。而此时,距离1992年已经过去了16载岁月。伴随着经济的迅速崛起,中国航天终于告别节衣缩食的日子,进入高歌猛进的年代。即便2011年美国国会禁止了NASA与中国政府间的所有科学活动与技术交流,但不到半年后,中国的第一座空间实验室依然成功进入太空——这就是“天宫一号”。
“天宫一号”成功与神舟飞船完成了自动、手动等各种方式的对接,让我国继美国、俄罗斯后成为世界上第三个完整掌握空间交会对接技术的国家。
然而,这座空间实验室却无法让航天员长期停留,因为它唯一的端口只能对接载人飞船,难以进行物资和推进剂的补给。于是,光荣而艰巨的使命交到了“天宫二号”手里。除了停靠载人飞船,它还能对接货运飞船完成补给,航天员的单次停留时间也跃升到了30天以上,成功实现中期驻留。而与之对接的货运飞船,由货运舱和推进舱组成,去程可运输重达6.5吨的物资设备,携带重达2吨的推进剂,为空间站空中加油;回程则可运回6吨重的废弃物,运输效率堪称世界前列,是名副其实的天空之舟。
近地轨道空间站诞生于20世纪70年代,是美、苏太空竞赛的产物。由于空间站必须满足人员常驻的条件,所以无论是建造还是维护,都需要大笔资金。所以在冷战结束后,美、俄等国通过合作共同建造国际空间站,并分担空间站的费用。
五十年的坚持
此次发射的地点位于海南文昌,这里有着中国最靠近赤道的发射场,这也是文昌航天发射场选址的主要原因之一。由于地球自转是自西向东的,如果在赤道向东发射火箭,还没有起飞就已经获得了和赤道一样的自转线速度,极大地节省了火箭的能耗。如此一来,文昌发射场的纬度为19°N,相比酒泉、太原、西昌都更节省燃料,也更适合重型运载火箭。
中国航天白手起家,历时50多年,终于一步一个脚印地完成载人航天技术的全面验证。一个更加完整、更加全面、更加先进的“天宫”空间站,与我们仅差一步之遥。这座空间站以“天和”核心舱为中心,后端对接货运飞船,前端设置节点舱,并通过机械臂在节点舱的左右两侧对接“梦天”与“问天”两座实验舱。而节点舱的前端和底部可连接载人飞船,顶部则用于航天员出舱,最终如同搭积木一样,形成一个“T”字形结构。这座空间站外部由铝合金缓冲屏和各类纤维填充,进行层层保护,以消减撞击物带来的损伤。而它内部的氧气、二氧化碳、饮用水、尿液和推进剂之间更能实现循环转化,为航天员提供安全长期的生存环境。
“天宮”空间站尽管最大质量还不到国际空间站的一半,但拥有更高的空间利用效率和供电效率,更创新性地与一座搭载空间望远镜的“巡天号”光学舱共轨飞行。这座口径达2米的望远镜,不仅拥有媲美哈勃望远镜的分辨率,更有超过哈勃望远镜300倍的视野范围,既能巡天,又能查地,与空间站的组合也方便了后期的维护和修理。更重要的是,这座空间站将面向联合国所有会员国开放合作,通过增加1个核心舱、2个实验舱,最终扩展为一个庞大的“干”字结构。如果国际空间站停止运行,中国“天宫”将成为太空中唯一运行的空间站,人类的载人航天也将正式进入“天宫”时代。
它真的值得一建吗
有这样的问题不难理解,毕竟我们总觉得航天距离我们过于遥远,但你很难想象脚上穿的气垫运动鞋、喝的果珍、平时用的微波炉、随处可见的条形码,甚至能救人一命的ICU,最早都来自载人航天技术的转化。而太空中那些危险的真空、辐射、微重力环境,对材料提纯、金属冶炼、制药育种等科学研究,更是极其难得的实验条件。正如美国在“阿波罗”计划实施的11年间,用大约250亿美元的投入,带动了医药、能源、通信、材料、计算机,以及消费品等各个领域,高达几千亿美元的民用市场。根据2016年的数据,中国平均每向航天领域投入1元钱,就能在广大的市场中获得相当7元的产出。
人类建设空间站的目的,就是能做一些在地球上做不了的事情。虽然地球引力可以让我们脚踏实地,磁场和大气层可以让我们免受宇宙辐射威胁。但这种保护,某种意义上也是阻碍。正如俄罗斯科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基说过:“地球是人类的摇篮,但是人类不能永远生活在摇篮里。”
这里,大气压不到地面上的千万分之一甚至千亿分之一,从四面八方袭来的高能粒子可以轻易损伤人体。这里还游荡着大量高速运动的微流星和太空碎片,一个直径约0.5毫米的碎片就足以产生子弹一样的威力。这里危机重重,但幸运的是,你依然有机会生存下去,因为在这里即将建起一座庞大的堡垒——中国“天宫”空间站。
2021年4月29日,伴随着“长征五号B”运载火箭(“长征五号B”与俄罗斯“质子-M”,美国“猎鹰-9号”“德尔塔IV”,欧洲“阿丽亚娜-5”等火箭的运载能力相当,这项技术的成熟,使得中国大型运载火箭的技术进入世界第一梯队)的发射升空,中国空间站“天和”核心舱成功进入预定轨道。中国“天宫”空间站的在轨组装建造工作,宣告全面展开。在今明两年,中国预计通过11次航天发射,完成空间站的建设。届时,中国航天员将常驻太空。
“长征五号”以其粗大的外形特点使它获得了“胖5”的称号。中国现役火箭里面,像“长征二号”“长征三号”系列,还有“长征七号”系列,都是3.35米直径的,而“长征五号”的直径是5米,最大起飞质量达到800余吨,最大起飞推力是1000余吨,是现役体形最大、力量最强的一型火箭。以“长征五号”运载火箭为基础改进研制而成的“长征五号B”,外观尺寸还要更“矮胖”一点。矮是因为它采用了一级半构型,也就是芯一级 助推器 整流罩,高度为53.7米,而两级半构型(芯一级 助推器 芯二级 整流罩)的“长征五号”高度为57米。此外,“长征五号B”的整流罩长度达20.5米,是最大的整流罩。整流罩就是火箭顶端的那一层外壳,使航天器在发射过程中得以避开剧烈的空气摩擦带来的高温。整流罩的尺寸越大,就越能装载更大的航天器。这两型火箭虽然同属“长征五号”系列,但它们在设计、用途等方面都有很多不同。
未来,这座空间站的总重将达到180吨,相当于150辆小汽车在高度400千米的轨道上绕地球飞行。我们为什么要建空间站?它和之前的“天宫一号”“天宫二号”有什么区别?这真的是一件值得去做的事情吗?
1966年,我国就启动了载人飞船的论证。但那时搭载许多中国人梦想的还不是大名鼎鼎的神舟飞船,而是“曙光一号”。然而,从开始论证到项目下马,“曙光一号”仅仅经历了短暂的9年就成了历史。因为载人航天需要的不仅仅是一艘飞船,还有航天员、飞船应用、运载火箭、发射场、测控通信、着陆场等共计7大系统的支持。其实,早在1961年,苏联就成功将航天员送入了太空。即便到了1969年,美国“阿波罗11号”代表人类第一次登上月球,中国人连自己的人造卫星都尚未发射成功。当时,摆在中国科学家面前的只有一条路,就是追赶。直到1975年,一枚特殊的卫星发射成功。尽管很多人没有听过它的名字,但是它为中国航天事业埋下了重要的伏笔——这就是“尖兵一号”,一枚可以返回地面的人造卫星。
稳扎稳打“三步走”
1992年,中国载人航天工程正式拉开序幕,确定了稳扎稳打“三步走”的战略:第一步,载人飞船安全往返;第二步,航天员出舱、飞行器交会对接,发射空间实验室并进行短期驻留;第三步,建成中国自己的空间站,实现长期驻留。此后,正是在“尖兵”系列返回式卫星的技术基础上,神舟一到七号飞船相继发射成功。依次实现了单人单天、多人多天载人飞行以及航天员的出舱活动,中国人终于第一次从太空视角俯瞰我们古老而脆弱的家园。而此时,距离1992年已经过去了16载岁月。伴随着经济的迅速崛起,中国航天终于告别节衣缩食的日子,进入高歌猛进的年代。即便2011年美国国会禁止了NASA与中国政府间的所有科学活动与技术交流,但不到半年后,中国的第一座空间实验室依然成功进入太空——这就是“天宫一号”。
“天宫一号”成功与神舟飞船完成了自动、手动等各种方式的对接,让我国继美国、俄罗斯后成为世界上第三个完整掌握空间交会对接技术的国家。
然而,这座空间实验室却无法让航天员长期停留,因为它唯一的端口只能对接载人飞船,难以进行物资和推进剂的补给。于是,光荣而艰巨的使命交到了“天宫二号”手里。除了停靠载人飞船,它还能对接货运飞船完成补给,航天员的单次停留时间也跃升到了30天以上,成功实现中期驻留。而与之对接的货运飞船,由货运舱和推进舱组成,去程可运输重达6.5吨的物资设备,携带重达2吨的推进剂,为空间站空中加油;回程则可运回6吨重的废弃物,运输效率堪称世界前列,是名副其实的天空之舟。
近地轨道空间站诞生于20世纪70年代,是美、苏太空竞赛的产物。由于空间站必须满足人员常驻的条件,所以无论是建造还是维护,都需要大笔资金。所以在冷战结束后,美、俄等国通过合作共同建造国际空间站,并分担空间站的费用。
五十年的坚持
此次发射的地点位于海南文昌,这里有着中国最靠近赤道的发射场,这也是文昌航天发射场选址的主要原因之一。由于地球自转是自西向东的,如果在赤道向东发射火箭,还没有起飞就已经获得了和赤道一样的自转线速度,极大地节省了火箭的能耗。如此一来,文昌发射场的纬度为19°N,相比酒泉、太原、西昌都更节省燃料,也更适合重型运载火箭。
中国航天白手起家,历时50多年,终于一步一个脚印地完成载人航天技术的全面验证。一个更加完整、更加全面、更加先进的“天宫”空间站,与我们仅差一步之遥。这座空间站以“天和”核心舱为中心,后端对接货运飞船,前端设置节点舱,并通过机械臂在节点舱的左右两侧对接“梦天”与“问天”两座实验舱。而节点舱的前端和底部可连接载人飞船,顶部则用于航天员出舱,最终如同搭积木一样,形成一个“T”字形结构。这座空间站外部由铝合金缓冲屏和各类纤维填充,进行层层保护,以消减撞击物带来的损伤。而它内部的氧气、二氧化碳、饮用水、尿液和推进剂之间更能实现循环转化,为航天员提供安全长期的生存环境。
“天宮”空间站尽管最大质量还不到国际空间站的一半,但拥有更高的空间利用效率和供电效率,更创新性地与一座搭载空间望远镜的“巡天号”光学舱共轨飞行。这座口径达2米的望远镜,不仅拥有媲美哈勃望远镜的分辨率,更有超过哈勃望远镜300倍的视野范围,既能巡天,又能查地,与空间站的组合也方便了后期的维护和修理。更重要的是,这座空间站将面向联合国所有会员国开放合作,通过增加1个核心舱、2个实验舱,最终扩展为一个庞大的“干”字结构。如果国际空间站停止运行,中国“天宫”将成为太空中唯一运行的空间站,人类的载人航天也将正式进入“天宫”时代。
它真的值得一建吗
有这样的问题不难理解,毕竟我们总觉得航天距离我们过于遥远,但你很难想象脚上穿的气垫运动鞋、喝的果珍、平时用的微波炉、随处可见的条形码,甚至能救人一命的ICU,最早都来自载人航天技术的转化。而太空中那些危险的真空、辐射、微重力环境,对材料提纯、金属冶炼、制药育种等科学研究,更是极其难得的实验条件。正如美国在“阿波罗”计划实施的11年间,用大约250亿美元的投入,带动了医药、能源、通信、材料、计算机,以及消费品等各个领域,高达几千亿美元的民用市场。根据2016年的数据,中国平均每向航天领域投入1元钱,就能在广大的市场中获得相当7元的产出。
人类建设空间站的目的,就是能做一些在地球上做不了的事情。虽然地球引力可以让我们脚踏实地,磁场和大气层可以让我们免受宇宙辐射威胁。但这种保护,某种意义上也是阻碍。正如俄罗斯科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基说过:“地球是人类的摇篮,但是人类不能永远生活在摇篮里。”