「航天知识:世界著名空间站」中国空间站计划

「航天知识:世界著名空间站」中国空间站计划插图

中国空间站计划简介

根据载人航天工程第二步任务规划,中国将在2010~2015年间发射“天宫一号”目标飞行器和“天宫二号”、“天宫三号”两个空间实验室,将分别发射两艘无人飞船——“神舟八号”、“神舟九号”——进行无人对接试验,发射五艘无人飞船进行载人对接试验和载人驻留试验。中国载人航天工程新闻发言人于2010年10月27日表示,我国载人空间站工程已正式启动实施,2020年前后将建成规模较大、长期有人参与的国家级太空实验室。

中国空间站计划是继1992年中国正式提出载人航天三步走计划后提出来的空间发展计划。

中国载人航天三步走计划:

第一步,能上天;

第二步,能出舱;

第三步,建立小型空间站。

伴随“神舟五号”、“神舟六号”在过去的几年时间里相继成功发射,中国又在2008年发送载有多名航天员的“神舟七号”升空,这标志着中国已经积极稳妥地完成第二步,并为第三步的成功打下了坚实基础。

空间站的建立需要大推力火箭的研制、开发和利用。只有推力更大的火箭才可以发射更大更重的同步卫星到地球同步轨道上去,使几十个转发器同时工作起来,覆盖更多的频道。

中国空间站计划具体步骤

中国空间站计划也分“三步走”。

第一步:2008年9月,“神舟七号”升空,实现航天员太空行走。

第二步:2011年11月,“神舟八号”发射飞行器,实现无人对接。从2010年开始到2015年,中国计划发射2~3个空间实验室到太空,将有多艘飞船与之对接。

第三步:2012年6月16日,“神舟九号”实现有人对接,然后组建有人空间实验室。2014年中国将发射空间站核心舱,2020年前后将建成规模较大,长期有人参与的国家级太空实验室。

中国空间站为一个空间实验室系统,设计图如图。该计划于2010~2015年间进行,将先发射无人空间实验室,而后再用运载火箭将载人飞船送入太空,与停留在轨道上的实验室交会对接,航天员从飞船的附加段进入空间实验室,开展工作。航天员的生活必需品和工作所需的材料、设备均由飞船运送,载人飞船停靠在实验室外边,作为应急救生飞船。如果实验室发生故障,可随时载航天员返回地面。航天员工作完成后,乘飞船返回。我国载人空间站工程分为空间实验室和空间站两个阶段实施。2016年前,研制并发射空间实验室,突破和掌握航天员中期驻留等空间站关键技术,开展一定规模的空间应用;2020年前后,研制并发射核心舱和实验舱,在轨组装成载人空间站,突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术、近地空间长期载人飞行技术并开展较大规模的空间应用。

「航天知识:世界著名空间站」中国空间站计划插图1

中国空间站设计图

我国载人空间站工程建设将充分继承载人航天工程前期成果,继续使用已有的神舟飞船、“长征二号”运载火箭、发射场和着陆场。载人空间站建成后,将全面实现我国载人航天“三步走”发展战略,可进一步推动我国载人航天技术向更高水平发展,将为推动国家科技进步和创新发展、提升综合国力、提高民族威望做出重要贡献。

中国空间站的初步设计

(1)组成和布局空间实验室

采用两舱构型,分别为实验舱和资源舱,如图所示。

实验舱由密封的前锥段、柱段和后锥段组成。密封舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件,可用于航天员驻留期间在轨工作和生活,密封的后锥段安装保护等设备。实验舱前端安装一个对接机构,以及交会对接测量和通信设备,用于支持与飞船实现交会对接。

资源舱为轨道机动提供动力,为飞行提供能源。

「航天知识:世界著名空间站」中国空间站计划插图2

中国空间站结构

(2)任务

进一步掌握飞行器空间交会对接技术;突破航天员中期驻留、飞行器长期在轨自主飞行、再生式生保和货运飞船补加等关键技术;验证天地往返运输飞船的性能和功能;进行一定规模的空间应用。

中国空间站的意义

“921”工程明确提出了三步走的战略,第三步的空间站需要开发大型运载火箭,直接推动了新一代“长征五号”运载火箭的发展。目前“长征五号”可预见的三个用途是发射载人空间站20t级舱室,发射探月工程的取样返回探测器,发射大质量的“东方红五号”通信卫星,后两项都是近期才确定的目标,可以说如果没有当年载人空间站计划的推动,中国航天事业与先进国家的差距将进一步扩大。

在载人航天站的研制中,中国将掌握诸多航天发展不可缺少的技术如空间交会对接、客运货运飞船、在轨组装和长期运行、人类长期空间驻留,这些技术短期内看不到经济价值,但就航天长期发展来说是不能回避的。此外,空间站建设中开发的货运飞船、大型舱段,也将为中国提供新的太空平台,发展出类似KH-9/11的大型对地观测卫星以及大型天文观测卫星,如“天宫二号”空间实验室将搭载观测GRB偏振的POLAR载荷,以天宫为平台2018年左右中国将发射15t级的X射线时变和偏振探测卫星。

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