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中国载人航天工程30年回眸

2022-10-13航船

太空探索 2022年10期
关键词:天舟升空神舟

文/航船

今年是中国空间站全面建成并投入运营之年,也是中国载人航天工程正式立项30周年。让我们简要回顾中国载人航天工程的重大成果,坚定信心,迎接中国航天事业更美好的未来。

“921”的来历与“三步走”战略

1992年9月21日,中央政治局常委会正式批准中国载人航天工程立项,代号921工程。

中国载人航天工程的实施分成“三步走”:第一步,发射载人飞船,开展空间应用实验。第二步,突破载人飞船和空间飞行器交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。第三步,建造载人空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

四次无人试飞,验证多项技术

在工程正式上马时,中央就提出了“争8保9”的奋斗目标,即1998年要在技术上有一个大的突破,1999年要争取飞船上天。中国航天人奋发努力,克服困难,实现目标。1999年11月20日6时30分,神舟一号无人飞船在酒泉卫星发射中心由长征二号F火箭发射升空。这是中国载人航天工程的首次入轨飞行试验,考核了火箭的性能和可靠性,验证了飞船关键技术和系统设计的正确性,以及包括发射、测控通信、着陆回收标等地面设施在内的整个系统工程的协调性。此后,酒泉卫星发射中心、长征二号F火箭见证了一次次中国载人航天任务出征。

2001年1月10日1时0分,神舟二号无人飞船升空。这是中国首艘正样无人飞船,中国航天人首次在飞船上进行了诸多领域的实验。

2002年3月25日22时15分,神舟三号无人飞船成功发射。这一次,不仅是飞船和火箭性能有所提升,飞船还搭载了10项44台有效载荷设备,完成了预定的全部科学试验和探测任务。

2002年12月30日0时40分,神舟四号无人飞船成功发射升空。这艘飞船的配置、功能、技术状态与载人飞船基本相同,载人航天应用系统、航天员系统、飞船环境控制与生命保障分系统全面参加试验,取得大量宝贵的飞行试验数据和科学资料。

▲ 长征二号F火箭发射神舟一号飞船

▲ 杨利伟乘坐神舟五号飞船

千年飞天梦成真,多艘载人飞船成功飞行

2003年10月15日9时整,航天员杨利伟搭乘神舟五号飞船升空。他在轨飞行14圈,历时21小时23分,顺利完成各项预定任务后,人船安全返回。至此,我国成为第三个独立掌握载人航天技术的国家,中华民族千年飞天梦想成真。

2005年10月12日9时整,航天员费俊龙、聂海胜搭乘神舟六号飞船升空,实现了中国首次两人多天在轨飞行。

2008年9月25日21时10分,长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心将神舟七号飞船托举上天,航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏被送入太空,刷新太空里的中国人新纪录。9月27日16时34分,翟志刚、刘伯明成功实施了中国航天员首次出舱活动和小卫星伴飞,完成多项技术试验,五星红旗首次在太空飘扬。

空间实验室:空间站建设序曲

2010年9月25日,《载人空间站工程实施方案》获批准,中国载人空间站工程正式启动实施。

2011年9月29日21时16分,天宫一号目标飞行器发射升空。11月1日5时58分,神舟八号飞船成功点火发射。11月3日1时45分,这艘无人飞船与天宫一号目标飞行器实现了中国首次航天器在轨交会对接,为载人空间站组装建设打下了技术基础。

2012年6月16日,航天员景海鹏、刘旺、刘洋搭乘神舟九号飞船,飞上苍穹,展现了中国首位女航天员的风采。6月18日,神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器自动完成中国首次载人航天器在轨交会对接,形成组合体。不久,3名航天员进入“天宫一号”。之后,航天员实施了对飞行器姿态控制,完成了手动姿态控制交会对接试验、空间医学实验等。

2013年6月11日,神舟十号飞船发射升空,航天员聂海胜、张晓光、王亚平成功飞天,并于6月13日入驻天宫一号目标飞行器,陆续开展了航天医学实验、技术测试等。值得一提的是,由女航天员王亚平主讲,天地连线,中国首次太空授课圆满完成。

接下来,中国空间实验室阶段任务顺利实施,具体分为4项,为建设、运营中国空间站积累了宝贵经验。

1.新型火箭升空。2016年6月25日20时整,为发射货运飞船而全新研制的长征七号火箭在海南文昌航天发射场点火升空,首次发射任务圆满成功。

▲ 航天员翟志刚举国旗从神舟七号飞船出舱

2.发射空间实验室。9月15日22时04分,搭载天宫二号空间实验室的长征二号F火箭在酒泉卫星发射中心点火。空间实验室的主要任务是接受载人飞船和货运飞船访问,开展空间科学实验和相关技术试验,验证空间站建造和运营相关关键技术。

3.发射神舟十一号飞船,航天员入驻空间实验室。10月17日7时30分,搭载神舟十一号飞船的长征二号F火箭在酒泉卫星发射中心发射,将航天员景海鹏、陈冬送入太空。10月19日6时32分,2名航天员进入天宫二号空间实验室,开展多方面实验和技术测试。

4.发射首艘货运飞船,完成推进剂在轨补加试验。2017年4月20日19时41分,搭载天舟一号货运飞船的长征七号火箭在文昌航天发射场点火发射。4月22日12时23分,天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成自动交会对接。4月27日19时07分,两者成功完成中国首次推进剂在轨补加试验,为我国空间站组装建造和长期运营扫清了能源供给上的障碍,使我国成为第三个独立掌握这一关键技术的国家。此后,天舟一号货运飞船完成了多项拓展应用和相关试验。

▲ 天宫一号目标飞行器与飞船组合体

▲ 神舟九号飞船乘组实现了中国航天员首次手控交会对接

▲ 2013年王亚平首次太空授课

▲ 长征五号B运载火箭

建设空间站,筑造中国人的太空家园

载人航天工程第三步即空间站建设阶段,又分为关键技术验证、组装建造和运营共3个阶段。

建设中国空间站,需要运力更强的大火箭。2020年5月5日18时0分,长征五号B火箭搭载新一代多用途载人飞船试验船、柔性充气式货物返回舱试验舱,从文昌航天发射场点火升空,中国空间站阶段的首次飞行任务告捷。新一代载人飞船试验船完成了太阳帆板展开及捕获太阳、中继天线展开并建立中继通信链路和4次自主轨控等一系列工作。

在空间站关键技术验证阶段,天和核心舱与2艘载人飞船、2艘货运飞船先后发射。

2021年4月29日11时23分,搭载空间站天和核心舱的长征五号B火箭在文昌航天发射场点火升空。此次发射任务成功,标志着中国空间站在轨组装建造全面展开。天和核心舱是中国空间站发射入轨的首个舱段,主要用于空间站统一控制和管理,具备长期自主飞行能力,可支持航天员长期驻留,开展航天医学、空间科学实验和技术试验。

5月29日20时55分,天舟二号货运飞船在文昌航天发射场由长征七号火箭发射升空。这也是天舟货运飞船和长征七号火箭组成的空间站货物运输系统第一次应用性飞行。5月30日5时01分,天舟二号货运飞船精准对接于天和核心舱后向端口,运送了航天员生活物资、舱外航天服及空间站平台设备、应用载荷和推进剂等。后来,该飞船完成了绕飞和前向交会对接测试。

6月17日9时22分,酒泉卫星发射中心,神舟十二号飞船由长征二号F火箭发射升空,不久成功对接天和核心舱。这是空间站建造阶段的首次载人飞行任务,天和核心舱入轨后首次与载人飞船交会对接,中国人首次进入了自己的空间站。航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波在太空工作生活的90天中,开展了机械臂操作、太空出舱等活动,验证了航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。

▲ 聂海胜执行神舟十二号飞船任务前进行水下训练

▲ 2022年元宵节,王亚平太空弹古筝

▲ 神舟十四号飞船乘组第二次出舱活动

9月20日15时10分,搭载天舟三号货运飞船的长征七号火箭在文昌航天发射场点火发射。22时08分,天舟三号货运飞船成功与天和核心舱交会对接。天舟三号货运飞船运载了可支持3名航天员半年的在轨驻留物资、空间站备份设备、空间科学载荷等,在停靠期间能为空间站并网供电。此后,该飞船也完成了绕飞和前向交会对接测试。

10月16日0时23分,神舟十三号飞船搭载在长征二号F火箭上,在酒泉卫星发射中心点火升空。6时56分,神舟十三号飞船与天和核心舱完成自主交会对接。9时58分,航天员翟志刚、王亚平、叶光富先后进入天和核心舱。中国空间站迎来了第二个飞行乘组和首位女航天员。

3名中国航天员首次在轨驻留6个月,这也是未来空间站航天员常态化驻留周期。在任务期间,中国航天员连续在轨飞行时长新纪录刷新,进行了2次出舱活动,开展了手控遥操作交会对接、机械臂辅助舱段转位等多项科学技术实(试)验,验证了航天员长期驻留保障、再生生保、空间物资补给、出舱活动、舱外操作、在轨维修等关键技术。此外,航天员还进行了2次“天宫课堂”太空授课,以及一系列别具特色的科普教育和文化传播活动。

2022年4月16日9时56分,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,标志着空间站关键技术验证阶段任务圆满完成。

5月10日1时56分,搭载天舟四号货运飞船的长征七号火箭在文昌航天发射场点火发射。这是中国空间站建设转入在轨建造阶段的首次发射任务。8时54分,天舟四号货运飞船成功对接天和核心舱后向端口,送去大量货物及试验载荷,包括航天员日常消耗和使用的货物、空间站维修设备和产品、空间科学实验装置和设备、空间科学医学实验低温锁柜以及面向社会和高校征集的实验货物。

6月5日10时44分,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。17时42分,神舟十四号飞船成功对接于天和核心舱径向端口。20时50分,航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲依次全部进入天和核心舱。次日,航天员进入天舟四号飞船,开展货物转运等工作。

截至9月底,3名航天员完成了2次太空出舱活动,正进行太空种植等大量科学实验。接下来,他们还将与地面配合完成2个实验舱与核心舱的交会对接、转位,建成国家太空实验室,继续进行科学实验机柜解锁、安装和其他出舱工作,开展科普和公益活动等。

就在神舟十四号飞船乘组任务期间,7月24日14时22分,搭载问天实验舱的长征五号B火箭在文昌航天发射场点火发射。问天实验舱是中国空间站第二个舱段,也是首个科学实验舱,主要用于支持航天员驻留、出舱活动和开展空间科学实验,同时可作为天和核心舱的备份,对空间站进行管理。7月25日3时13分,问天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口,当日迎来航天员入驻。

中国载人航天工程仍未停步。预计10月梦天实验舱将发射升空,11月天舟五号货运飞船会送去补给,12月神舟十五号载人飞船将运送3名航天员前往空间站“接班”,届时6名中国航天员“会师”太空,必将成为中国空间站建设和载人航天工程的一大盛事。

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