


晨报记者 杨育才
[编者按]
中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平24日上午来到北京航天飞行控制中心,同正在天宫一号执行任务的神舟十号航天员聂海胜、张晓光、王亚平亲切通话,代表党中央、国务院、中央军委,代表全国各族人民,向3名航天员表示诚挚的慰问,一句“海胜、晓光、亚平,你们辛苦了”,顿显亲切和随和。
据新京报报道,神舟十号将于6月26日降落在内蒙古着陆场。随着“神十”任务逐渐收尾,晨报“太空讲堂”今天将放眼未来:中国航天下一步将如何走?
航天专家表示:在“神十”之后,我国航天将进入“空间实验室”阶段,还需要突破并验证太空推进剂补加技术、再生式环控生保等关键技术,为2020年左右建成空间站奠定基础。为此,我国将在2016年前先后发射天宫二号、天宫三号两个空间实验室,以及载人和货运飞船与其进行对接。在这一过程中,正在研制当中的长征五号大推力运载火箭以及在建的海南文昌卫星发射基地将担当重任。而今年下半年可能发射的“嫦娥三号”,将实现“落月”的新阶段。
[航天下一步之新天宫]
解决太空加油和生保系统技术
“天宫一号只是空间站的一个雏形,最多只是一个简易的空间实验室。”航天专家、《国际太空》杂志主编庞之浩近日接受记者采访时透露,建成空间站需要突破很多关键技术,天宫一号的主要使命,就是突破并验证和飞船的交会对接技术,这是今后建设空间站的基础。“空间站需要有航天员长期驻守,还要解决航天器推进剂补加技术,以及再生式生命保障系统,这些就是留给天宫二号或天宫三号的任务。”
今年3月的全国两会期间,中国载人航天总工程师周建平曾透露,在神舟十号任务之后,我国将在2016年前相继发射天宫二号和天宫三号,并分别发射载人飞船和货运飞船,与之进行对接。
据悉,天宫二号原本是天宫一号的备份,因此两个航天器大小差不多,都是直径3.5米,质量约8.5吨。在完成和神八、神九以及神十的交会对接任务之后,天宫二号的备份任务不再需要,就在改装之后承担空间实验室的新任务。
周建平介绍说,作为小型空间实验室,天宫二号除了进行一些科学实验外,一个重要功能就是验证今后空间站上使用的关键技术。天宫二号将增加以前没有的推进剂补加系统,用货运飞船把燃料输送到天宫二号上,就如同飞机空中加油一样,实现“太空加油”,以延长航天器在太空中的运行时间。
仅仅航天器“吃饱”还不够,航天员也需要足够的食物。美国有统计显示,航天员在太空中每人一天平均需要2.5千克水、0.83千克氧气和1.8千克食物,而1千克物质从地面发射到近地轨道的空间站约需2万美元。
庞之浩介绍说,由于天地运输成本高昂,航天员需要的食品,不可能完全通过飞船从地面运送,这就需要在太空中建立一个再生式生命保障系统,航天员在太空中所需的氧气、水和食物,可以在系统内部循环再生,实现“自给自足”,满足中期驻留的需要。
据悉,天宫三号的主要任务将是验证再生生保系统技术。此外,天宫三号很可能具备两个对接装置,它在轨飞行期间将先后和两艘载人神舟飞船和一艘货运飞船对接。和天宫二号相比,天宫三号更大更重,直径5米,重约13吨左右,必须使用新型火箭发射。
[航天下一步之新探月]
嫦娥三号下半年发射,将首次落月
在“神十”之后,中国航天还将在今年下半年迎来嫦娥三号的发射,这也是中国探月工程二期“落”月的关键一步。嫦娥二号、三号总指挥、总设计师顾问叶培建近日向媒体透露上述消息时还指出,嫦娥三号将是中国对地外天体的首次软着陆探测,也是美国阿波罗计划结束后重返月球的第一个软着陆探测器。
据悉,嫦娥三号目前已经通过模拟月球环境的试验。嫦娥三号由着陆器和巡视器(月球车)组成。在着陆探测器着陆之后,就会释放月球车到月球表面。月球车将携带20公斤的科研和摄像设备,能够自主导航,避开障碍,选择最佳路线和探测地点,并采集和分析样本。
据叶培建介绍,嫦娥三号主要有三项探测任务,首先是在飞往月球的过程中,对地月空间进行探测。其次,是对月球表面进行探测,并将数据发回地球。第三,从月球上对太空进行探测,月球上没有大气层,可以看得很清楚。
在完成探测任务之后,嫦娥三号将留在月球上,不再返回地球。嫦娥四号则是三号的备份,将承担不同的探测任务。
目前,我国探月工程第三步的“回”也已经有序展开,届时中国将发射嫦娥五号。嫦娥五号落月后将从月球上采集样品并返回地球,需要突破月面采样、月面起飞上升、月球轨道交会对接以及从月球返回等技术。
[航天下一步之新火箭和新发射场]
“长五”和“长七”更环保,推力更大 开始研制重型火箭
随着中国载人航天进入空间实验室阶段,作为运载工具的火箭也将迎来两位“新成员”。在6月17日开幕的法国巴黎航展上,中国的长征系列火箭悉数亮相,其中就包括即将于明年首飞的长征五号和长征七号火箭。
庞之浩告诉记者,长征五号的特点可以概括为:一个系列、两种发动机、三个模块。“一个系列就是长五;两种发动机是指液氢液氧,都是无毒无污染的环保燃料;三个模块是指大型、中型和小型。”
据介绍,长征五号运载火箭高度约60米,直径达5米,突破了以往长征系列火箭3米左右直径的限制,因此推力也更大,近地运载能力可以达到25吨,完全可以发射重量在20吨左右的空间站舱。2013年,“长五”将完成全箭模态试验等重大试验。
中型火箭长征七号,目前也已经突破近100项关键技术,有望在2014年首飞。据悉,长征七号将主要用于发射货运飞船。
除了长征五号和七号外,中国已经开始论证研制重型火箭。
靠赤道靠海,在海南文昌发射更加自如
无论是长征五号,还是长征七号,都将在我国新建的海南文昌发射中心完成其首次腾飞。据公开报道,文昌卫星发射中心将在今年年底前完工,2014年将进行首发。
目前,中国已经拥有酒泉、西昌和太原三个发射基地,文昌发射中心将是我国距离赤道最近的海边卫星发射中心,建成后优势明显。
庞之浩认为,文昌发射中心至少具有四大优势。首先,文昌靠近赤道,纬度低,运载火箭更能借助地球的自转力提高发射能力。同等的火箭在文昌发射比在我国其他发射场大约可以多承重300公斤。
其次,文昌发射中心位于海边,可以利用轮船运输大型的火箭和航天器,比如长征五号火箭。目前运往西昌、酒泉、太原航天发射中心的火箭都只能通过铁路,受铁路隧道限制,火箭直径一般不超过4米,文昌发射中心则不会面临这样的限制。
第三,文昌发射中心的安全性更高。火箭从文昌发射场点火升空后,不会经过人口稠密的地区,发射场射向覆盖90度至175度,射向1000公里范围内均为海域,火箭航区和残骸落区安全性良好。
此外,文昌卫星发射中心的发射能力更全面。目前,酒泉发射场主要是发射近地轨道航天器太原发射场主要发射太阳同步轨道飞行器西昌发射场主要发射地球静止轨道航天器。“文昌发射场将承担地球同步轨道卫星、空间站、探月工程三期月球探测器等航天器的发射。”庞之浩介绍说,同上述三个内陆发射中心相比,文昌发射中心能发射的航天器种类更多,以后无论是发射国内卫星还是国际卫星,无论是高轨道还是低轨道,都更加自如,而且还能降低成本。
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