2018年珠海航展,航天科技集團展示的空間站核心艙
新一代載人飛船縮比返回艙
據新華社、央視報導 中國空間站在軌建造任務即將拉開序幕。記者從中國載人航天工程辦公室獲悉,空間站核心艙初樣產品和新一代載人飛船試驗船,昨日已先後安全運抵文昌航天發射場,將分別參加長徵五號B運載火箭發射場合練及首飛任務。同時,1月19日,長徵五號B遙一運載火箭順利通過出廠評審。
那麼,我國空間站和新一代載人飛船有哪些新特點?為什麼要合練呢?
空間站核心艙
寬敞舒適有WiFi 是控制中樞「太空之家」
中國空間站由「天和」核心艙、實驗艙Ⅰ和實驗艙Ⅱ共3個主要艙段構成。其中,「天和」核心艙全長16.6米,直徑4.2米,重約22噸,是未來空間站的指揮控制中心。航天員的生活起居要在這裡進行,並將在此開展一定的空間科學實驗和技術試驗。
核心艙由節點艙、小柱段、大柱段、資源艙以及後端通道組成。後端通道可供航天員出入貨運飛船。
除了最末端的貨運通道用來對接飛船外,最前端的球形節點艙還有4個對接機構:前面和底部的用來對接載人飛船,旁邊兩個則對接實驗艙Ⅰ和實驗艙Ⅱ。同時,頂部還有一個出艙口,供航天員開展出艙活動。
也就是說,無論是貨運飛船還是載人飛船,未來都需要停靠在核心艙上,其重要地位顯而易見。
為了讓航天員在太空中的長期生活能夠更加舒適,核心艙在設計上較過去有了很大的突破。核心艙上供航天員工作生活的空間大約50立方米,未來加上兩個實驗艙後,整體能夠達到110立方米。此外,空間站還為每個航天員配置了一臺平板電腦,除了可以連接艙內設備進行工作和監測外,還可以連WiFi上網。
中國空間站
15年壽命3人常駐 半年輪換科學實驗條件好
據了解,我國空間站任務壽命將達到15年左右,可供3名航天員長期在軌駐留,半年一輪換,可供6人短期駐留10天左右,以便交接班。
空間站長期在軌穩定運行、航天員長期駐留,對我國太空飛行器的研製技術提出了新的要求。此前,我國航天員在軌飛行的最高紀錄是33天,那時,航天員生存所必需的水和氧氣可以由太空飛行器直接從地面搬到太空中。而想讓航天員實現更久的在軌停留,就要使用「再生式生命保障」等技術,來保障物資供應。部分技術已在天宮二號空間實驗室上進行了初步的驗證。
除了保證航天員的長期駐留外,空間站本身的在軌壽命,也需要技術手段保障。在提高產品壽命的同時,設計師們還攻克了一系列難關,使空間站60%至70%的設備都可以維修,並為航天員開展維修工作提供了便利。
這一系列突破將大大提升空間站的空間科學研究能力。從航天醫學、航天生物學,到微重力流體物理學,10多個方向的科學研究已安排好了。艙外還設了暴露平臺和大型載荷掛點,支持開展暴露實驗。
新載人飛船
能載貨能載人 將實現可重複使用
我國新一代載人飛船將同時兼顧近地軌道任務和更遠的深空探測。深空探測任務返回地球的速度更快,對飛船的結構和防熱性能會帶來更大的考驗。
過去,神舟飛船一次可以運載3名航天員。而新一代載人飛船的目標,則是6名航天員。同時,新一代載人飛船還可以運貨。比如3名航天員乘坐的時候,就可以搭載約500公斤的貨物。
我國此前的天舟貨運飛船雖然擁有很大的上行運輸能力,但不具備將貨物從空間站帶回地球的能力。可若想在空間站上開展微生物實驗的樣本,或在太空製造的產品,需要帶回地面上做更好的研究,新一代載人飛船的「帶貨」回地球能力就派上大用場了。
據了解,新一代載人飛船研製團隊將力爭實現返回艙可重複使用10次,逐步降低成本。
為啥合練
需要3個月時間 用來提前排除問題
發射合練,即完全按照正式發射任務進行模擬演練,但不會執行最終的點火指令。通過合練,可以全面驗證空間站核心艙與運載火箭、發射場之間的配合,提早發現問題,解決問題。
據悉,本次合練任務預計需要3個月左右,將驗證空間站系統各艙段在發射場的工作項目以及測試發射的流程,為正式發射任務提前做好準備,奠定基礎。
而我國新一代載人飛船的試驗船將直接進入正式發射前的準備階段,首次飛行試驗不會載人。由於空間站和新飛船均會由長徵五號B運載火箭發射,新飛船的發射還將是長五B的首飛任務,因此,此次空間站核心艙的合練還將提前驗證火箭的發射流程。