优势与挑战并存 揭示中国载人航天工程现状

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在经历连续两次发射任务失败后,北京时间5月5日,中国长征五号B运载火箭在文昌航天发射场成功首飞,新一代载人飞船试验船送入太空,实现空间站阶段飞行任务,同时也拉开了中国载人航天工程“第三步”任务序幕。

长征五号B运载火箭成功发射,奠定了中国航天在国际上的地位。(新华社)

从波折中诞生的921计划

中国航天事业起始于1956年,1970年4月24日,中国发射第一颗人造地球卫星。

在中国第一颗人造地球卫星东方红一号上天之后,1970年4月,时任中国国防部五院院长钱学森就提出,中国要搞载人航天。中国当时将这个项目命名为“714工程”,并将飞船命名为“曙光一号”。

由于中国当时技术储备、大推力运载火箭等因素制约,“714”工程于1975年3月正式宣布下马。

1992年9月21日,中国再次启动了中国载人航天工程,即“921工程”。按照计划,该工程第一步是将宇航员送入太空天地往返(神舟一号至神舟六号),第二步建立第一阶段短期的天宫一号目标飞行器(神舟七号至神舟十号)、第二阶段中期三十天为基准的天宫二号太空实验室(神舟十一号、天舟一号),第三步骤建立长期天宫太空站。

2005年2月,中国决策实施载人航天工程第二步第一阶段任务。

2010年9月25日,中共中央政治局常委会会议批准《载人空间站工程实施方案》,正式启动载人空间站工程。

2020年5月5日,中国新一代载人飞船试验船的发射,标志着载人航天工程“第三步”任务开启。

如今,中国经过了近30年的发展,整个载人航天工程经历了两型火箭、11艘神州载人飞船、1艘天舟货运飞船、两批航天员、两个天宫目标飞行器和空间实验室的成功,已完成了天宫空间站建站的全部准备。

3月16日,中国长征七号改中型运载火箭发射失败。(微博@兰河峪一号)

优势与挑战

虽然中国在载人航天领域取得的成就令人瞩目,但是挑战依然很多。就在长征五号B运载火箭成功的第二天,新型柔性充气式实验返回舱在返回回收过程中出现异常。

对此,中国官方当时并未通报是怎么回事,只说是返回舱返回时“出现异常”。

有专业人士对此解释称,是充气式返回舱“在返回的过程中姿态控制出现了问题”,出现了翻滚现象,但落地后返回舱段的结构基本完整,不过其外表但出现了比较严重的烧蚀现象。因此并不能说这次的返回舱降落试验是完全失败的,气盾保护装置还是起到了一定的作用,可见“出现异常”表示出现了一些问题,没有达到理想的效果,虽说不上是取得了成功,但也不能判定为任务失败。

此外,在今年4月9日和3月16日,中国在长征三号乙运载火箭发射印度尼西亚PALAPA-N1卫星和长征七号改中型运载火箭首次飞行任务时,接连两次失败,引起外界高度关注。

中国航天承接他国发射任务,对抢占国际航天市场极为重要,连续两次发生失败无疑给中国航天在国际上的形象带来一定负面影响。

对于上述连续两次发射失败,中国载人航天工程办公室负责人在5月5日长征五号B首飞发布会上作出回应称,经过深入开展问题复盘、原因分析、试验验证等归零工作,目前两次失利的故障定位和机理已基本明确。与此同时,有关部门在航天全线组织开展了全面质量整顿和复核复查,对原定近期执行的火箭发射计划进行了适度的调整。

该负责人还透露,按计划,中国空间站将于2022年前后完成建造,一共规划12次飞行任务。

长征五号B独特技术

长征五号B发射任务后,中国将先后发射天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱,进行空间站基本构型的在轨组装建造;期间,规划发射4艘神舟载人飞船和4艘天舟货运飞船,进行航天员乘组轮换和货物补给。

除此之外,长征五号B还拥有多项技术,从构型上看,长征五号B运载火箭采用一级半构型,由芯一级+助推器+舱罩组合体组成,在长征五号运载火箭的基础上取消了芯二级。

从外观上看,两型火箭的最大区别在于整流罩,长征五号运载火箭的整流罩长度为12.267米,而长征五号B火箭的整流罩长度达20.5米,其容积超过345立方米,是中国目前有效载荷容积最大的火箭整流罩,与其他国家大型火箭整流罩尺寸规模处于同一水平。

一个国家的航天能力以发射能力为基础,即其商用火箭的运载能力。相比前苏联的能源号和美国的土星五号,长征五号B在起飞重量和最大推力上都有着不小的差距,但因为种种原因这两个型号早已经停运。在现役的运载火箭中,运载能力和推力方面,中国的技术实力已经和俄罗斯相当甚至于略微超过,但是和美国还有较大的差距,而这一差距主要体现在发动机上。

另外,中国航空在材料制作上也相对薄弱,材料一定程度上决定机械加工技术的难易度和成品的寿命,可靠性;而机械加工技术决定各项仪器的精度。

随着科技不断进步,各个国家也将综合实力直接体现在航天发展上。

30年来,中国载人航天工程一直在稳稳地按照计划进行。载人航天事业是人类历史上最为复杂的系统工程之一,它的发展取决于整个科技水平的发展。同时,它也影响这整个现代科学技术领域的发展,同时对于现代科学技术的各个领域提出了新的发展要求,从而可促进和推动整个科学技术的发展。

当今,发展载人航天是各国综合国力的直接体现。各发达国家都在发展战略上都将增强综合国力作为首要目标,其核心就是高科技的发展,而载人航天技术就是其主要内容之一。

在地球资源日渐枯竭的未来,对太空资源的开发和利用就日渐重要。而载人航天技术显然在其中占有重要地位。

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