深度|神舟再探苍穹,闪耀中国力量

这一周,我国航天事业又取得了几个新突破。周二晚上,“神箭”伴月发射,将神舟十五号载人飞船送入太空;周三,飞船和空间站组合体成功交会对接,空间站首次形成“三舱三船”的最大构型,神十四和神十五两个航天员乘组“太空会师”,留下载入史册的合影;周五晚上,两个乘组完成交接;今天(12月4日),神十四乘组就将返回东风着陆场。今天我们为您解密,神舟如何圆梦苍穹。


“神箭”再送“神舟”


“三、二、一,点火!起飞!”11月29日晚上11点08分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后,飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。

酒泉卫星发射中心的测发大厅掌声响起,洋溢着中国航天人的兴奋、喜悦之情。航天科技集团一院长征二号F火箭总设计师容易激动地说:

容易:“我们火箭在整个飞行过程中表现非常好,最后入轨的精度也很高,我们再一次兑现了将航天员安全可靠并且准时地送入太空的承诺。”


发射瞬间/中国载人航天工程办公室


月伴神箭/央视新闻



长征二号F是中国第一型载人火箭,被誉为“中国神箭”。航天科技集团一院长征二号 F 运载火箭副总设计师刘烽说,这次发射的遥十五火箭进行了全面升级优化。

刘烽:“这回遥十五火箭我们相对于遥十四火箭在提高可靠性方面也进行了26项的技术状态的变化和更改,这些方面主要是消除一些我们发现和认识到的一些薄弱环节,例如耗尽关机变换器,它里头我们识别出有个别的器件存在单点失效的模式,我们这回也把里头相关的器件进行了冗余改进。另外对于这个分离捆绑机构,我们也对相关的爆炸螺栓解锁后的捕获装置进行了相关的改进,使得更适应爆炸螺栓分离时候带来的一些冲击和风险。另外对于有些对气密性相关要求的一些阀门,我们这回把它的一些膜片进行了整体焊接,这样的话也保证了在长期存储的情况下,气密性还能保证在合格和要求的范围内。”


神舟十五号船箭组合体/航天科技集团一院供图


30年间,长二F火箭全程参与了中国载人航天工程“三步走”战略的每一步,执行了从神舟一号至今的所有载人飞船和目标飞行器发射任务。自1999年首飞迄今(含长征二号F遥十五火箭),已成功发射15艘神舟飞船和2个空间实验室,其中包括10次载人发射任务,成功率100%。

这次发射当天,酒泉卫星发射中心气温约零下19摄氏度。这是空间站在轨建造阶段以来,发射温度最低的一次。航天科技集团一院长二F火箭总体副主任设计师秦瞳说,研制人员在设计初期就为整个箭体安排了零下35摄氏度的适应能力,面对低温考验做足了准备。

秦瞳:“为应对低温,发射场系统在大封闭内为火箭提供了空调送风,保障火箭处于一个合适的温度范围内。火箭系统也在重要的部段采取了粘贴保温层等措施,可以说有足够的能力能够满足任务发射的要求。”


组合体和逃逸塔/航天科技集团一院 张旖旎拍摄


“神舟”圆梦


神舟十五号是中国空间站建造阶段发射的最后一艘载人飞船。作为航天员实现天地往返的“生命之舟”,神舟系列载人飞船由轨道舱、返回舱和推进舱构成,共有14个分系统,是我国可靠性、安全性要求最严苛的航天器。

航天科技集团五院载人飞船系统总体副主任设计师杨海峰表示,神舟十五号在此前飞船的基础上做了部分优化。

杨海峰:“神十二和神十五是同批次的飞船,从技术状态上讲,应该都是一样的。但神十五主要是根据神十二、神十三、神十四在轨的一些飞行验证情况做了一些小部分的优化,包括一些飞行方案上的,比如说对接通道检漏,由航天员的手动检漏变成自动检漏了,相当于压缩一下这个时间,让航天员进驻空间站的时间更快一些。”


神舟十五号飞船和空间站组合体交会对接/中国载人航天工程办公室


11月30日凌晨5点42分,入轨约6.5小时后,神舟十五号载人飞船和空间站天和核心舱成功交会对接。它的安全到“站”,标志着空间站首次建成了“三舱三船”最大构型。

杨海峰:“原来咱们神十二、神十三对接的都是单舱的一个核心舱,现在神十五对接一个全新的T字构型的组合体,应该说对接目标上有一些变化,但是人船的交会方案上没有明显变化。组合体T字构型之后,质量更大了,对接的时候姿态控制的稳定性更好了。为了适应空间站这么大的一个对接的目标,这次在对接的时候空间站组合体的一些帆板,要做一些垂直归零、水平归零的设置,来减少羽流对组合体姿态的影响。”


太空会师


飞船成功交会对接后,神舟十五号航天员乘组费俊龙、邓清明、张陆从飞船返回舱进入轨道舱。

早上7点33分,神舟十四号航天员乘组陈冬、刘洋、蔡旭哲顺利打开“家门”,热情欢迎远道而来的亲人入驻“天宫”。

“胜利会师”的两个航天员乘组一起在中国人自己的“太空家园”里,留下了一张载入史册的太空合影。

航天员:“中国空间站永远值得期待!”


航天员太空合影/中国载人航天工程办公室


12月2日晚上,神舟十四、神舟十五号航天员乘组进行了交接仪式,两个乘组移交了中国空间站的钥匙。神舟十四号航天员乘组完成所有既定任务,将在今天(12月4日)乘坐神舟飞船返回东风着陆场。中国空间站正式开启长期有人驻留模式。中国载人航天工程航天员系统副总设计师王春慧在接受央视采访时表示:

王春慧:“ 两个乘组在轨交接期间,针对空间站的状态,以及正在进行的这些实验,包括一些其他持续性的工作都可以进行一个面对面的交接,会大大提高工作的延续性、持续性和效率。还有一个方面,就是如果在之前不是这样在轨交接的方式的话,上一个乘组离开之前,要把整个飞行器转换到无人状态,很大一部分工作量。新来的这个乘组原来要把无人状态切换成有人状态,所以在轨交接也相当于把这一块的工作都省去了,提高了效率。”


航天员乘组完成交接/中国载人航天工程办公室


任务艰巨


即将返回的神舟十四号航天员乘组在轨驻留6个月,与地面配合完成了空间站“T”字基本构型组装建造,经历了9种组合体构型、5次交会对接、2次分离撤离和2次转位任务,被称为“最忙乘组”。

而神舟十五号乘组的任务安排也十分饱满,他们将迎来天舟六号货运飞船、神舟十六号载人飞船的来访对接,计划于明年5月返回东风着陆场。中国载人航天工程新闻发言人季启明说,神舟十五号乘组将重点开展6个方面工作。

季启明:“任务的主要目的为验证空间站支持乘组轮换能力,开展空间站舱内外设备及空间应用任务相关设施的安装与调试,进行空间科学实验与技术实验,进行空间站日常的维护维修,验证空间站三舱组合体常态化运行模式。”


航天员费俊龙/中国载人航天工程办公室


神舟十五号乘组费俊龙、邓清明、张陆是目前执行空间站任务中平均年龄最大的乘组,为了此次出征太空进行了长达十几年甚至二十几年的执着坚守和艰苦训练。航天员费俊龙说,他们的飞行本领依然保持在青春状态。

费俊龙:“神舟十五号任务既是中国空间站建造期的最后一棒,也是即将进入下一个新阶段的开局的第一棒。所以在为期半年多的飞行中,我们要进行更多的在轨试验相关设备的操作维护维修,尤其是出舱任务将更加繁重,路径将更加复杂。因此我们在地面进行了大量的针对性的训练,通过训练我们也有足够的信心完成好这一次承前启后的关键一棒。我们也有足够的信心,坚信在浩瀚的太空必将留下更多更远的我们中国人探索利用太空的光辉足迹。”


航天员邓清明/中国载人航天工程办公室


航天员张陆/中国载人航天工程办公室


中国航天“加速度”


从2021年4月底天和核心舱发射以来,我国仅用不到20个月时间,先后在文昌、酒泉两个发射场成功组织3次空间站舱段、4次载人飞船和4次货运飞船发射,同一发射场两次任务最短间隔只有12天。目前,空间站关键技术验证和建造阶段12次发射任务已全部完成,载人航天工程在探索浩瀚宇宙的新征程上跑出了中国航天的“加速度”。

北京大学地球与空间科学学院教授焦维新表示,相比于俄罗斯“和平号”空间站和国际空间站,我国空间站的建设总体设计更加优化,建造运营更为经济合理。

焦维新:“像和平号空间站有6个实验舱,结构都是比较紧凑的,立体分布,存在着太阳电池翼互相受遮挡的问题,而且太密了,维修也不太方便。国际空间站采用叫桁架式结构,中间一个大梁,把这实验舱和一些设备挂在大梁上,体积非常大,建造的时候比较方便,各舱段互不相干,所以维修也很不方便。那我们借鉴了它这个经验教训,各舱段布局在同一个平面内,减少舱段间的舱体相互遮挡。

第二,采用了一些新技术,比如像突破了交会对接等关键技术,多自由度的空间机械臂技术,再生生保技术。

第三个特点,空间实验的起点高,都是瞄准当代前沿的,得到的一些结果会具有非常高的水平。

第四点就是因为我们自己建的空间站,可以统筹考虑,减少重复。比如在控制、信息、能源、资源再生利用、物资补给等方面可以一体化考虑,就使得运营成本、利用效率等达到当代国际先进水平,而且在某些方面可能还有所超越。”


空间站组合体/中国载人航天工程办公室


航天员睡眠区/中国载人航天工程办公室


核心舱卫生区/中国载人航天工程办公室


我国载人航天工程从1992年立项,至今已走过30年。2003年10月15日,中国第一艘载人飞船神舟五号发射成功。发射时,焦维新作为央视直播的嘉宾正在酒店等待,他的心情很不平静。而一次次的成功发射,让他越来越喜悦,也越来越自豪。

焦维新:“第一次是很担心的,但是发射过了两次之后,我在现场直播都是抱着一种欣赏的态度。我们航天的队伍也好,我们科技人员的队伍也好,都是过硬的,我对祖国的空间技术充满着信心。现在我们已经创造一个辉煌,相信在未来,在科技成果方面,我们也会不断取得新的辉煌。”


记 者 | 赵明聪

编 辑 | 赵明聪

主 编 | 程 艳



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页面更新:2024-03-27

标签:神舟   中国   构型   组合   航天员   空间站   飞船   苍穹   太空   火箭   深度   力量   工程

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