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起飞,天和!——中国空间站天和核心舱飞天现场直击  

已有 217 次阅读 2021-4-30 06:48 |系统分类:科研笔记

起飞,天和!——中国空间站天和核心舱飞天现场直击

  429日,海南文昌。中国航天迎来一个可以载入史册的时刻——天和核心舱发射。

  这也是中国空间站建造阶段的首次发射。

  8时稍过,中国载人航天工程办公室透露,长征五号B遥二运载火箭已完成推进剂加注。

  此时,海风轻拂椰林,高大挺拔的发射塔架巍然矗立,空间站天和核心舱进入发射倒计时。

  最大直径4.2米,发射重量22.5吨,天和核心舱是我国目前最大的航天器,也是空间站的主控舱段,主要对整个空间站的飞行姿态、动力性、载人环境进行控制。

  各号注意,30分钟准备!

  1053分,发射任务01指挥员廖国瑞发出倒计时口令。

  在氮气气源库工作的技术人员黄腾达和同事们,把设备切换成远程控制模式,开始撤离工作岗位。余下的工作,将由远在数公里之外的工作人员接手。

  高度信息化、自动化,是天和核心舱发射的特点之一。

  为了这一天,中国航天走过了29——

  1992年,党中央作出实施载人航天工程三步走发展战略:第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程并开展空间应用实验;第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的短期有人照料的空间应用问题;第三步,建造空间站,解决有较大规模的长期有人照料的空间应用问题。

  各号注意,15分钟准备!

  1108分,01指挥员的倒计时口令再次发出。

  被称为金手指的程子平在测发大厅内密切注视着电脑屏幕前的数据状态变化。他的职责是为长征五号B发射按下点火按钮,送天和核心舱出征。

  承压、连续、坚守,面对多箭多装备同时在场测试,关键环节多、危险操作多、工作安排紧的情况,发射场科技人员大力强化质量控制管理和科技创新,这是这座年轻航天发射场的鲜明特征。

  为了这一天,文昌航天发射场走过了14——

  20078月,党中央、国务院作出重大战略决策:在海南文昌建设我国新一代运载火箭发射场。一批西昌航天人走出大凉山,千里辗转奔赴海南。

  从长七、长五首飞到天舟升空,从长五遥二失利后的沉寂,到长五遥三复飞、长五B首飞、我国首次火星探测任务、嫦娥五号发射……伴随着一枚枚火箭腾飞,文昌航天发射场一期能力已经全面形成,拉开了二期和后续职能拓展和能力提升的序幕,为建设世界一流航天发射场奠定坚实基础。

  各号注意,5分钟准备!

  各号注意,1分钟准备!

  扶持火箭的摆杆徐徐打开,发射塔架上与火箭相连的各系统设备自动脱落。

  指控大楼、观景平台、测控点号……人们屏住呼吸,或远眺火箭,或紧盯屏幕,原本热闹的发射场安静下来。

  “109……321,点火!”1123分,伴着山呼海啸般的巨响,长征五号B运载火箭拖曳着耀眼的尾焰拔地而起。

  火箭飞行正常!”“跟踪正常!”“遥测信号正常!”……指控大厅内,火箭飞行数据从各测控点实时接力奔涌而至。

  约174秒,整流罩分离。

  约494秒后,舱箭成功分离。

  1236分,中国空间站天和核心舱发射任务取得圆满成功!

  此时此刻,所有人都在热情地鼓掌、握手、拥抱、欢呼,还有人眼含泪花。

  探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。从东方红一号开启太空时代,到今天空间站太空开建,中国航天再次踏上了新长征

  按规划,空间站将在2022年前后建成。在轨飞行可达10年以上,支持开展大规模的空间科学实验、技术试验和空间应用等活动。中国载人航天工程总设计师周建平说。

  站在指控大楼远眺,火箭腾空后的发射塔架依旧伫立海滨,发射场工作人员开始了发射后维护工作。

  此时此刻,执行天舟二号货运飞船发射任务的长征七号遥三运载火箭,正在文昌航天发射场按计划开展发射场区总装和测试工作。

  再过一段时间,他们将从这里起飞,飞赴太空与天和相约。

  此时此刻,执行神舟十二号载人航天飞行任务的载人飞船及长征二号F遥十二运载火箭,正在千里之外的酒泉卫星发射中心开展发射场区总装和测试工作。

  再过一段时间,他们也将从那里起飞,飞赴太空与天和相约。

九天再迎中国宫”——写在中国空间站天和核心舱发射成功之际

  2021429日,中华民族的问天长歌,又奏响了新的乐章。

  1123分,中国文昌,长征五号B遥二运载火箭搭载着中国空间站天和核心舱,在海天之间留下一道长长尾焰,飞向太空。

  1236分,天和核心舱发射任务取得圆满成功。

  中国空间站建设首战告捷!这也意味着,自2019719日天宫二号从太空返回地球家园后,浩瀚太空再次迎来中国宫

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  更重、更大、更硬核

  如果说长征五号运载火箭是个胖子,那么长征五号B运载火箭就是矮胖子。重,是胖子兄弟的共同特征。

  作为专门为载人航天工程空间站建设研制的新型运载火箭,长征五号B全箭总长约53.7米,比长征五号矮了约3米、轻了约20吨,但力气更大,一次能送超过22吨的载荷,是目前中国近地轨道运载能力最大的火箭。

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  搭载着中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。新华社记者琚振华

  202055日,长征五号B火箭首飞成功,使我国重型运载火箭的技术水平跻身世界第一梯队。

  这个矮胖子有一个巨硕的整流罩,人送雅号大脑袋,长达20.5米,直径5.2米,躺下有一节动车车厢那么长,竖起来有6层楼那么高,差不多占了全箭长度的五分之二,是迄今为止我国最大的火箭整流罩。

  这样的设计,是为天和核心舱量身定制的。作为中国目前最大的航天器,天和核心舱长16.6米,最大直径4.2米,起飞质量22.5吨。装进火箭整流罩里,像坐进了飞机的头等舱一样舒适。

  为了将又重又大的天和核心舱送入预定轨道,长征五号B火箭捆绑了4个火箭推进器,采用大直径箭体结构研制、大推力液氧液氢发动机技术、大推力液氧煤油发动机技术、大推力直接入轨技术、大型活动发射平台技术等一系列的核心技术。每一个字背后,都有硬核的技术支撑。

  体积越大就意味着整流罩在分离时的弹性变形越大,所需要的分离能源越大。6层楼高的整流罩采用流线型的冯·卡门曲线外形,可以更好地减小空气阻力,减轻载荷影响,分离也更安全可靠。

  天和核心舱入轨时,相当于一辆高速行驶的火车突然刹车,还要稳稳停靠在指定位置。研制团队从入轨姿态控制、入轨精度控制、分离安全控制三个方面开展大推力直接入轨关键技术攻关,满足了对姿态控制和制导精度控制的指标。

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  搭载着中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。新华社记者琚振华

  此外,零窗口发射技术的成功应用,为分秒必争的交会对接任务争取出宝贵的±1分钟,助力空间站舱段在太空中实现顺利牵手。可靠性更高的解锁技术和一系列的减振降噪技术,把舱箭分离时巨大的分离冲击降到最小,使得天和核心舱到站以后,可以轻松优雅地从整流罩里下车,减少长途颠簸造成元器件损坏。

  作为目前世界在役火箭中唯一一级半直接入轨的火箭,长征五号B火箭所有发动机的点火都在地面完成,无须进行级间分离、高空发动机启动等动作,降低了故障发生的概率。

  一系列关键技术的突破和应用,使火箭和核心舱不仅降低研制成本,也提升了可靠性和任务适应性,正如长征五号B运载火箭总体副主任设计师李平岐所说:这是基因自带的高可靠性。

  问天、问月、问星河

  如果说敦煌壁画上的飞天、神话故事中的嫦娥,仅是一个民族的梦想,那么,今天的载人航天、北斗系统、探月工程、火星探测,则是中国人的圆梦之旅。

  21世纪的今天,中国人不仅实现了北斗导航定位系统的全球组网、火星探测器成功实施火星捕获,还成功从月球上带回了土特产

  在载人航天领域,从无人到载人,从一人一天到多人多天,从舱内实验到太空行走,从单船飞行到组合体稳定运行,中国航天人走得艰难而稳健。

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  搭载着中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。新华社记者琚振华

  自1999年发射神舟一号以来,载人航天工程已先后组织实施17次重大飞行任务,完整掌握了天地往返、出舱活动、交会对接载人航天三大基础性技术,取得了举世瞩目的成绩。

  如果说当年发射东方红一号,是中国航天与太空的初恋,今天的天和核心舱入轨,则是中国航天在太空安家。

  前者稚嫩而终生难忘,后者理性而思虑周全。

  中国空间站以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基本构型。核心舱,顾名思义,是空间站最核心、最重要的组件。

  天和核心舱分为大柱段、小柱段、资源舱、节点舱和后端通道,设置了3个对接口和2个停泊口,内部空间有50立方米,可以满足3名宇航员在轨长期驻留和开展科学实验。

  天和核心舱入轨后,还将有问天、梦天两个实验舱择机发射升空,与天和实现对接。空间站组建完成后,体量将达到100吨,天和的两个泊位,可以靠泊货运飞船和载人飞船。

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  搭载着中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。新华社记者琚振华

  在成功发射空间站核心舱后,长征五号系列火箭已经成功完成了5次重量级发射任务,实现了在16个月间的五连胜,包括火星探测器和月球探测器。萌萌的胖五已成为新一代运载火箭中首个进入高密度发射的型号。

  特别是在2020年,面对新冠肺炎疫情挑战,中国航天人把向天图强再立新功、航天报国再创奇迹当成信仰,一共进行了39次地面发射任务和1次月面发射。

  这些辉煌的背后,是无数中国航天人的汗水和心血,他们勇开顶风船,敢啃硬骨头,有的一年出差天数达到了250多天,有的常年驻守在孤岛、高山上的测控站,搞了一辈子航天,也未曾目睹一次火箭的腾飞。

  新质、新局、新长征

  天和核心舱发射成功后,航天科技集团一院总体设计部设计师黄虹就要正式退休了。看着长征五号系列火箭从方案阶段到渐渐成型的她,其实早已达到退休年龄。

  1992年,党中央作出实施载人航天工程三步走发展战略。建造空间站、建成国家太空实验室,是实现三步走战略的重要目标。如今,天和核心舱发射成功,标志着我国空间站建造进入全面实施阶段,为后续任务展开奠定了坚实基础。

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  搭载着中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。新华社记者琚振华

  从1992年到2021年,29年是一代人的青春,也是漫漫征程中的一瞬。黄虹就是一代航天人的代表。

  特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献29年来,一代代航天人就是靠这样的精神,团结协作,刻苦攻关,接力传承,形成了一支勇攀科学高峰的新质力量,创造了一个接一个的新奇迹。载人航天精神,也成为中国人极为宝贵的精神财富。

  “80柏林厚已经走上了中国空间站系统副总设计师的岗位。在他看来,自己已经是一名老同志,身边一群“90已经成为主力队员。

  按计划,我国空间站将于2022年前后完成建造,一共规划12次飞行任务,包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船发射以及4次载人飞船发射等。

  密集的发射任务让柏林厚感到压力很大,这就需要大家发扬传统,克服困难。

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  搭载着中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。新华社记者杨冠宇

  严格落实载人航天工程质量标准,把所有问题和隐患解决在地面,新一代航天人正在不断刷新中国航天高度。

  天和核心舱发射成功,更多的航天人没有时间欢庆。在他们看来,核心舱的发射成功仅仅才是开始,是阶段性的胜利。

  载人航天工程总设计师周建平坦言,还有很多关键技术需要解决和突破。比如,宇航员在空间站长期驻留期间的用水问题等。

  每一项都是很大的挑战。周建平说,需要集中全国高等院校、科研院所、工业部门的优势力量攻关。在他看来,通过解决空间站面对的关键技术,还要带动国家整体行业水平的发展,这才是载人航天工程应该发挥的龙头作用。

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  搭载着中国空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空。新华社记者琚振华

  包括在太空育种、太空制药、核心材料制备等方面,空间站也会产生很多的经济效益,服务国计民生。周建平说。

  仰望星空,中华民族探索宇宙之旅,如同那枚乳白色火箭的名称:长征。这条路,必然伴随困难、挫折,甚至牺牲。在这条路上,唯有理想信仰可以撼乾坤,只有科学精神可以破苍穹。




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