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刚刚!圆满成功

  刚刚,执行神舟十二号载人飞行任务的长征二号F 遥十二火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。
  此后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道, 顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。
  这是我国载人航天工程立项实施以来的 第19次飞行任务 ,也是 空间站阶段的首次载人飞行任务。
  目前,天和核心舱与天舟二号的组合体已进入对接轨道,状态良好,满足与神舟十二号交会对接的任务要求和航天员进驻条件。
  早在5月29日,天舟二号货运飞船已经将本次任务所需的各项物资已送上轨道,与天和号核心舱完成对接,历时大约8小时。
  开启航天员驻留
  神舟十二号这次出征是时隔4年多中国再次发射载人飞船,上一次载人发射任务是在2016年,神舟十一号搭载两名航天员进入天宫二号空间站,停留时间为30天。
  神舟十一号乘组进入天宫二号
  从时间上看,神舟十二号将打破前一次任务保持的30天驻留记录,延长到3个月,进一步接近西方宇航员6个月的留轨时间。对于短期或者长期有人照料的空间站而言,需要定期完成航天员的往返操作,形成航天员、货物轮转机制,这样才能将将空间站运行起来。
  在神舟十一号之前,神舟十号于2013年发射升空,对接的是天宫一号,可以认为神舟十号、十一号的任务有较大的相似性,天宫一号、二号都属于单舱模式的轨道器,其中天宫一号以实验性质为主,天宫二号则在一号的基础上进行了强化,因此航天员的停留时间从14天延长到30天
  天和号核心舱本质上并不是一个单一舱体的轨道器,具备长期驻留能力,因此航天员的停留时间延长到3个月,是天宫二号的3倍
  天和号核心舱模块,图源:国家航天局
  在今年9月和10月,中国还将发射天舟三号和神舟十三号载人飞船,将三名航天员送到天和号核心舱上,进行长达6个月的长期驻留。需要注意的是,天宫号空间站的雏形是在2022年5月至8月完成,届时问天号实验舱和梦天号实验舱将完成对接。
  今年在轨道上只有天和号核心舱一个舱体。这说明天和号核心舱具备支持3名航天员进行6个月轨道停留的能力,也是天宫号空间站的最核心组成部分。
  由此不难看出,今年2次载人发射任务是非常重要的,从3个月停留时间延长到6个月,这不仅是一次飞跃,还奠定了中国空间站今后的运行标准。
  空间站系统的黑科技
  神舟系列飞船和长征二号F运载火箭已经非常成熟,过去十几年一直是载人航天的稳定基石。近年来,天舟货运飞船与长征七号也形成了稳定的组合关系,为今后中国空间站提供货物补给。
  天舟一号和长征七号,图源:人民网
  事实上,天舟和神舟都是前些年就已经完成技术积累,并逐渐成熟的飞船,空间站最核心的舱室要数天和号核心舱。
  神舟十二号飞船和长征二号F运载火箭整装待发,图源:新华网
  在经过多次轨道交会对接技术积累之后,天和号上搭载了新一代微波雷达,可实现飞船、核心舱在远距离捕获、稳定跟踪和精确导引,并且提供精确测距、测速和测角信息,为对接奠定基础。
  天宫一号与神舟十号自动交会对接
  为了确保在轨稳定性,天和号核心舱还搭载了4台LHT-100霍尔电动离子推进器,单台推力为80毫牛,虽然推力极小, 但这却是人类历史上第一次在载人航天器上搭载霍尔推进器, 因此意义重大。
  霍尔推进器,图源:中国航天科技集团公司
  有了霍尔推进器的助力,天和号核心舱能够精确控制导向,为后续开展科研活动奠定基础。此外,还有 7个自由度的机械臂 也属于首次安装入轨、后期就位的 天基望远镜舱 等,都是中国航天黑科技的体现。
  天和号核心舱机械臂,图源:中国空间技术研究院
  天和号核心舱还为航天员配置了中国航天科工研发的 环控生保尿处理子系统,及电解水净化器, 这是中国航天员进驻之后 最重要的生命保障系统 ,能够将航天员的尿液进行再处理,让水资源循环利用,这是航天员长期驻留轨道的关键设备,也是一个黑科技。因为在国际空间站上也有一套类似的系统,能够为宇航员提供循环水,这样将极大减轻了地面补给水的负担。
  由此看出,神舟十二号的成功发射也 带动了生命科学产业、环保再生产业的进步,将其上升到航天级的标准。 接下来,洗浴等卫生产业还将迎来一次升华,航天员需要在空间站上进行洗漱,如果相关机构能够打造出一款适合微重力环境的洗漱套件,不仅能够为天宫号空间站服务,甚至可能走向世界,为近地轨道旅游业服务。
  向建党100周年纪念日献礼
  神舟十二号将三名宇航员送入轨道之后,也意味着中国正式拉开了空间站长期有人照料的序幕。
  从1970年4月中国第一颗人造卫星东方红一号发射入轨以来,我们花了整整51年的时间蜕变为航天强国。目前世界上能够研发、制造、发射、运行空间站的国家只有中美两国,苏俄曾经具备该能力,但目前俄罗斯暂时不具备独立制造、发射、运行空间站的能力,除了技术上没有跟进外,资金也是一个大问题。
  天和号核心舱发射
  预计在明年,我国将继续组装空间站,将发射梦天和问天两个实验舱送上轨道,这样就形成了一个核心舱加两个实验舱的T形布局,总质量为66吨左右,轨道高度为340公里以上,设计寿命为10年。
  中国空间站示意图,图源:新华社
  平时安排3名航天员长期照料,轮转时可达到6名,任务周期长达半年,全面与国际接轨。就近期而言,神舟十二号进入轨道之后,恰逢建党100周年的纪念日即将到来,遥想当年,中国共产党在1921年成立之后,带领中国人民实现了解放、建国,又进一步带领全国人民完成了改革开放、奔小康。
  航天领域的进步更是人民生活水平全面提升的缩影,如今我们能够在轨道上组装一座空间站,将来我们也有能力在月球轨道上建立空间站、建立月面基地、火星基地,实现中华民族的伟大复兴。
  作者丨林文杰,工程师,川陀智库高级研究员

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