中国空间站,是一个在轨组装成的具有中国特色的空间实验室系统。空间站由核心舱天和、实验舱I问天、实验舱II梦天组成,整个空间站的形状像一个汉字“中”。
建造计划预计于2019年开始,2019年下半年空间站核心舱、长征五号B运载火箭和首飞载荷将先后运往文昌航天发射场,进行发射场合练,并在2022年前后建成。空间站轨道高度为400~450千米,倾角42~43度,设计寿命为10年,长期驻留3人,总重量可达90吨,以进行较大规模的空间应用,并成为我国长期在轨稳定运行的国家太空实验室。
具体来说,天和舱用于空间站的统一管理和控制以及宇航员生活,有3个对接口和2个停泊口。从功能上看,天和舱相当于“曙光号”和“星辰号”的综合体,既有功能模块保证空间站的运转,又提供生命保障系统使船员能在空间站中生活。停泊口用于对接问天舱、梦天舱,与天和舱组装形成空间站组合体;对接口用于神舟飞船、天舟飞船及其他飞行器访问空间站。
实验舱内计划安置一系列的空间实验柜、舱外暴露实验平台以及共轨飞行的巡天光学舱,支持在轨实施空间天文、空间生命科学与生物技术、微重力基础物理、空间材料科学等学科领域的科学研究与应用项目。从之前天宫和其他一些返回舱的实验结果来看,这些项目前景很好,有希望取得一些技术和理论方面的突破性进展。
目前,空间站研制建设稳步进行,主要系统关键技术攻关已经完成,各系统正在按计划开展初样、正样研制及实验。这是我国空间项目研制中的一些必经阶段。初样就是一个实验性的样机,可以完成设备所需要完成的功能。通过研制初样就可以更好地掌握研制设备需要的步骤和技术,为后续的工作奠定基础。通过对初样进行测试就能保证正式研制出来的产品的质量和可靠性。正样是指正式发射的产品。通过初样研制取得的经验,可降低正样研制的失误和风险。这对于航天工程的成功以及保障宇航员的生命安全都是有好处的。
中国空间站计划概念图(www.daowen.com)
到目前为止,天和一号实验核心舱完成了初样阶段的综合测试、真空热实验等大型实验,即将转入正样研制。也就是说这个实验舱已经完成了一个初始的实验样本,马上就开始进入正样,也就是正式上天的成品的研制了。问天舱和梦天舱完成了初样舱体结构生产,正在开展总体安装工作。长征五号B运载火箭也完成了初样阶段研制工作,目前正在进行飞行产品生产。
宇航员系统开展了长期载人飞行综合模拟验证、出舱活动水下验证等大型地面实验。第三批预备宇航员选拔的初选工作已完成,舱外航天服正在进行飞行产品生产。空间应用系统已基本完成空间站载荷项目方案研制工作,航天医学、航天技术等应用领域正在按计划开展研制工作。神舟飞船、天舟飞船,以及长征二号F、长征七号运载火箭正在进行正样产品组批生产。
酒泉发射场、海南文昌发射场等按计划启动实施了设施设备改造相关工作。
总的说来,我国的载人航天发展对比美国和苏联早期的载人航天实验要顺利得多,进展也要快得多。从加加林第一次登上太空,到建设“和平号”空间站,苏联经过了25年的时间。中间有数名宇航员牺牲。美国也用了差不多长的时间,才完成了从载人飞行到长期驻留太空的过渡。虽然在空间站的建设过程中没有宇航员牺牲,但是航天飞机事故造成了多名宇航员牺牲的悲剧。如果我国能在2022年完成空间站的建设,我国就只用了十多年的时间完成了从载人实验到空间站的过渡,而且到目前为止,我国所有登上太空的宇航员都平安地返回了地面。
期待2022,我国的空间站能完成建设并正常运行,并续写我国航天新的辉煌篇章。
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