长征五号B运载火箭迎来首秀,成功将新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱送入预定轨道,首飞任务取得圆满成功。志着中国载人航天空间站建设将进入实质阶段,拉开中国空间站在轨建造任务序幕,这也是中国载人航天工程“三步走”发展战略的第三阶段。
长征五号B验证了火箭总体方案、各分系统方案的正确性、协调性,突破了低温火箭“零窗口”发射技术、大尺寸整流罩分离技术、大直径舱箭连接分离技术、大推力直接入轨偏差精确控制技术等一批新技术,其中多项是为满足空间站舱段需要所独有的技术。中国空间站将会是中国在接下来2年时间里最为重要的、最具意义的航天工程任务。
中国空间站命名为“天宫”(TG),基本构型由核心舱、实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ三个舱段组成,提供三个对接口,支持载人飞船、货运飞船及其它来访飞行器的对接和停靠。三舱组合体质量约66吨,额定乘员3人,乘员轮换期间短期可达6人,具备10多吨载荷设备的安装和支持能力,设计寿命不小于10年,具备通过维修延长使用寿命的能力,具备一定扩展能力。
核心舱命名为“天和”(TH),是空间站的管理和控制中心,负责空间站组合体的统一管理和控制,配置兼具气闸舱功能的节点舱和机械臂,用于实验舱、载人飞船、货运飞船等飞行器与其交会对接和停靠,接纳航天员长期访问和物资补给,支持航天员出舱活动。
实验舱Ⅰ命名为“问天”(WT),备份核心舱部分关键平台功能,具备空间站统一管理和控制能力,配备航天员出舱活动专用气闸舱。开展密封舱内及舱外载荷实验,配置实验舱机械臂对舱外实验载荷进行操作。实验舱Ⅱ命名为“梦天”(MT),用于开展密封舱内和舱外载荷实验,配置货物气闸舱用于载荷及设备进出舱。
科研人员还设计了光学舱与空间站共轨飞行,可以实施天文观测和对地观察,能够提供与哈勃望远镜分辨率相当、视场大200多倍的天文巡天观察能力。光学舱可短期停靠空间站进行维护维修和推进剂在轨补加。
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。此次任务后,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。这期间,中国规划发射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。
中国为什么要建设空间站,一方面是因为中国和其他国家不一样,美国国际空间站建设以来,中国多次发出申请,希望使用美国国际空间站,但都遭到了拒绝,所以中国就下定决心要建设属于自己的空间站。
另一方面,空间站体现了国家的航天科技实力,将使我国成为独立掌握近地空间长期载人飞行技术,具备长期开展近地空间有人参与科学实验和综合开发利用太空资源能力的国家。还可以提高我国的航天话语权,增强中国的国际影响力。
除此之外,空间站还是深度太空探索的中转站,更是未来建造太空城、行星移民的桥头堡。广袤的太空蕴藏着巨大的资源,如微重力、强辐射、高温、深冷等条件都是地球所无法具备的,这些为探索生命起源、开展基础科学和前沿技术领域的研发提供了良好的试验场。
而这些在空间站研制时使用的新技术以及空间站科研产生了一大批原创性理论和成果,不仅将惠及中国接下来的飞行任务和登月需求论证等,也推广应用于大飞机、高铁、核电站等国家的重大计划和专项,还会转化为经济效益,对社会发展产生推动作用。
因为空间站具有如此重要的意义,截至2010美国国际空间站累计投入1500亿美元,被誉为世界最贵的单体工程项目。
而美国国际空间站2006年建设完成,最早2024年,最迟2028年退休,在未来一段时间内,中国国际空间站可能是世界上唯一的空间站。
早在2018年的时候,中国也向全球发出了合作邀请,邀请其他国家参与未来中国空间站空间科学应用合作,法国、印度、南非、尼日利亚、马来西亚、美国等60多个国家常都出席仪式。不少国家代表详细了解参与中国空间站合作的细节,表达了参与合作的浓厚兴趣。
经过1年时间,共收到来自亚、非、欧、美等27个国家和地区的42份项目申请,共72个项目合作团队258名团队成员。
来自16个国家的9个项目从42项申请中脱颖而出,成为中国空间站科学实验首批入选项目。
这些项目来自瑞士、波兰、德国、意大利、挪威、法国、西班牙、荷兰、印度、俄罗斯、比利时、肯尼亚、日本、沙特阿拉伯、墨西哥、秘鲁等一共16个国家的21个机构,项目涉及的领域包括空间天文学、微重力流体物理与燃烧科学、地球科学、应用新技术、空间生命科学与生物技术等。
其中,美国也曾发来合作申请,但是没有通过,中国载人航天工程总设计师周建平就表示:
我们没有排斥任何国家,也没有限定任何范围,有美国团队参与申报的项目。从科学价值和技术考量来讲,美国的项目没达到要求的标准。
而载人航天工程新闻发言人林西强则表示:
遗憾的是,美国国会出台的有关法案禁止美方在航天领域与我开展合作,严重阻碍了中美航天交流合作的正常发展。只要美方取消不具建设性的法案,中美在载人航天领域是有广阔的合作前景的。
目前,在长征五号B运载火箭首秀之后,中国空间站核心舱已完成正样产品总装,问天实验舱和梦天实验舱正在开展初样研制;空间科学应用载荷已陆续转入正样研制,执行空间站建造阶段四次飞行任务的航天员乘组已经选定,正在开展任务训练。此外,中国第三批预备航天员选拔工作也将于今年7月前后完成。