据中国载人航天工程办公室消息,2020年5月5日18时,为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭,搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱,在我国文昌航天发射场点火升空,约488秒后,载荷组合体与火箭成功分离,进入预定轨道。长五B首飞任务取得圆满成功,实现空间站阶段飞行任务首战告捷,拉开了我国载人航天工程“第三步”任务序幕。
“胖五”家族又添新成员
承担此次发射任务的长征五号B运载火箭由中国航天科技集团有限公司第一研究院抓总研制,据长征五号B运载火箭总指挥王珏介绍,作为专门为载人航天工程空间站建设而研制的一型新型运载火箭,长征五号B火箭的首飞成功,标志着空间站工程建设进入了实质阶段。
长征五号B运载火箭与长征五号运载火箭同属于长征五号系列火箭“家族”,由于火箭芯级直径大,被大家亲切的称为“胖五”。兄弟俩虽然外形上有些相似,但两型火箭在设计、用途等方面却大不一样。从外观看,长征五号B比长征五号的整流罩长了近8米,拥有目前我国最大的整流罩。这样超大的整流罩,是为了装载空间站舱段而量身打造的。
从构型上看,长征五号采用两级半构型,而长征五号B采用一级半构型。要知道,我国现役火箭都是多级火箭,原理是先通过下面级火箭点火加速,再通过上面级的火箭调节入轨的姿态和入轨精度。这就好比接力赛,不同级次的火箭分别承担“起跑、加速跑、冲刺跑、撞线跑”的“接力”过程。而长五B火箭则只用一级半火箭直接入轨,相当于一个运动员跑完全程,“一步登天”。虽然级数减少了,但是长五B火箭的运载能力却没有降低,而且还是我国现役火箭中近地轨道运载能力最大的火箭。
从用途看,长征五号运载火箭主要用于发射高轨道的大型卫星以及各类深空探测器,例如嫦娥五号月球探测器、火星探测器等;长征五号B运载火箭主要用于发射近地轨道的大型卫星及飞船,例如载人空间站的核心舱和实验舱等。
从运载能力上看,长征五号火箭地球同步转移轨道(GT0)运载能力约为14吨,长征五号B火箭近地轨道(LEO)运载能力不小于22吨。此次发射的试验飞船重达22吨,这是中国乃至亚洲火箭首次发射超过“两万公斤”的航天器,进一步奠定了长征五号系列火箭运载能力在世界现役火箭第一梯队中的地位。
长五B运载火箭专注于地球附近约200至400公里的轨道,这里是我国空间站建设的主战场,后续空间站核心舱等主要舱段都要由长五B火箭送上天。为了当好运送空间站舱段的“专属列车”,长征五号B运载火箭开展了多项技术攻关和创新,掌握了一批具有自主知识产权的核心技术:
譬如,载人空间站工程的交会对接等任务,好比在数百公里高的太空“穿针引线”,时间有丝毫误差,都有可能失之交臂,导致耗费更大的代价调整轨道。长五B火箭能够严格按照精准的时间发射,达到“分秒不差”、环环相扣、步步流畅,不耽误发射窗口。
又如,空间站舱段和长征五号B火箭的连接接口直径超过4米,“乘客”和火箭的分离不是“下车”那么简单,需要考虑可靠性、冲击环境等多个方面的因素,既要确保安全分离,又要尽量将分离过程中出现的冲击环境等不利影响降到最低。而长五B运载火箭可以像把婴儿抱出婴儿车那般轻柔、谨慎地完成空间站舱段与火箭的分离。
揭秘航天员的新“座驾”
提起中国的载人飞船,大家最熟悉的莫过于神舟飞船了。但是随着我国航天技术的发展,今后将面临频繁的天地往返运输任务,这就需要新一代飞船变得更经济、更高效。这次发射的试验船是我国新一代载人飞船的“试验版”,主要是对新飞船高速再入返回防热、控制和群伞回收等关键技术进行飞行验证,并在后续飞船中不断改进。
新一代载人飞船的设计采用两舱结构,一个是返回舱,是整船的指令中心,也是航天员生活居住的地方,可乘坐6-7名航天员;另一个是服务舱,是整船能源与动力中心。
据新一代载人飞船的研制单位航天科技集团五院技术专家介绍,新飞船的返回舱密封舱空间更大,未来里面可以根据任务需求做“隔间”,打造工作区、娱乐区、餐饮区以及卫生区,为航天员提供更舒适的生活居住环境:配置生活娱乐大屏,让航天员太空旅行变得更加丰富多彩。
“新一代载人飞船还可以一船多用,既可以应用在近地轨道,支撑我国空间站建设,还能胜任载人登月等更遥远深空的探测重任,更具备着载人+运货的强大本领,这将有力拓展我国载人航天器的应用范围和能力结构。”新一代载人飞船的研制单位航天科技集团五院技术专家表示。
深空探测永无止境,新一代载人飞船将在这次试验的基础上不断完善,让中国人探索深空的脚步走得更加稳健。
摄影:史啸
编辑:佘惠敏
来源:经济日报新闻客户端
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