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头条 | 全貌展示:看中国“天舟”驶向星辰大海

2017-04-21 14:18:53    参考消息


4月20日19点41分,中国在海南文昌航天发射场用长征七号运载火箭,将天舟一号货运飞船发射升空。



长征七号火箭准时点火升空


 

专家点评


“船、箭、场”各有看点


刘华(时事评论员)


天舟一号的成功发射,不仅是飞船本身的成功,也是长征七号火箭的成功。对中国而言,这是在“船”、“箭”两个方面实现了重要的进步。


▲船箭成功分离。


▲太阳帆板正常打开,发射取得圆满成功。


首先,就飞船而言,长期以来,我国只有神舟系列载人飞船,而没有俄罗斯“进步”系列这样的专用货运飞船。为今后发展长期有人照料的空间站,我们必须拥有一款往返于天地之间的“快递”系统,为航天员送上给养物资和科研装备,为空间站加注燃料。由于无需考虑航天员在飞船内的生命保障问题,货运飞船可以将更多空间用于装载货物物资,因此能够大大提高单次运载效率。


天舟一号采用两舱构型,由货物舱和推进舱组成。全长10.6米,最大直径3.35米,起飞质量约13吨,太阳帆板展开后最大宽度14.9米,可以一次向空间站运送约6.5吨物资,还可以为空间站补给约2吨的推进剂,无疑是个“好后勤”。而且,它可以在太空中独立飞行三个月,这意味着它未来还可能在一次飞行中执行多个不同的任务,具有丰富的衍生潜力。


其次,从火箭而言,长征七号也同样重要。长征七号是我国新一代中型运载火箭,主要用于替换当年连续发射神舟系列飞船的“长征2F”火箭。去年6月,这型火箭刚刚进行过首飞,此次是其第二次发射。如果说去年其更多是一次“试射”,那么今年就是正式成为了中国航天的“场上主力”。


与此前的型号相比,长征七号最重要的特点是更换了发动机类型,发动机燃料改为了无毒的液氧煤油发动机,不仅避免了过去推进剂可能造成的环境污染,燃料成本不足过去的十分之一。同时,新型液氧煤油发动机具有更大推力,近地轨道运载能力达到了14吨,太阳同步轨道运载能力5.5吨,这都比此前型号提升了一倍有余。


长征七号还有另一个功能,就是可以通过增加或减少助推器数量,改变火箭推力,从而满足不同级别卫星的需要,这意味着作为一款“产品”,它能够满足相当众多用户的需要。


在如今的国际商业发射市场,中型运载火箭的使用范围最广。在我国航天发展规划中,长征七号最多可能将占据80%左右的航天发射任务。今后,我们必然会越来越多地看到这型火箭的身影。


▲长征七号运载火箭


最后,在此次发射中,海南文昌发射场的表现也值得关注。自去年以来,椰风海景的文昌发射场已经多次出现在媒体上。在此次发射前,航天科技人员创造性地采用“保温衣”方案,解决液氧低温储存问题。类似情况说明,航天部门与发射场部门之间的磨合越来越顺畅,航天系统已经熟悉了文昌发射场在实施航天发射时的各类特点。


文昌发射场是我国纬度最南的航天发射场,其纬度优势可以将火箭的运载能力提升近10%。今后,我们还会看到更多的中国航天器,从这里走向星辰大海。


▲文昌发射场


天舟三大功能为中国空间站铺路


杨宇光(航天科工二院研究员、国际宇航联空间运输委员会秘书长)


要理解天舟一号的价值就不得不提到中国的空间站计划。


按照《2016中国航天的白皮书》规划,至2030年或2032年的这十几年间,将是中国的空间站时代。也就是说,从2018或2019年发射空间站的第一个舱直到2030年,将是中国空间站运营的十几年。空间站会代表这段时期整个中国载人航天最主要的一个活动。对照国际来看,如果国际空间站在2024年或2028年退役,届时中国空间站将成为全世界唯一的空间站。因此,它的存在和良好运营意义非常大。

  

中国空间站运营期间将有3名宇航员长期驻留其中,大约每半年轮换一次。他们每次乘坐神舟飞船上天,不过这段旅程能够携带的补给非常有限,只有几百公斤的量级。但人在太空中生活消耗的水、食物、氧气以及衣服、生活用品等各种物资都数量很大,尤其是以生活半年作为周期,因此就要靠货运飞船运送补给,来支持宇航员的生活。

  

货运飞船在运送补给后还将承担一个“垃圾箱”的角色。补给“卸货”完毕将空间站产生的垃圾填进去,随着飞船一起离开并且销毁。其实从之前神舟十一号的例子就能看出,宇航员一次上天只能呆一个月或者稍微再长一点,不可能一直在天上停留。只有有了货运飞船,长期停留才能实现,中国的空间站也才能够在天上长期运营,所以这是搞货运飞船最主要的目的。



▲首位“太空快递”上岗。(视频来源:新华全媒头条)

  

此外,空间站是一个大型实验平台,可以装备各种科学仪器,如果它只能在发射时携带一点科学仪器上天,其实利用率是不足的;而且科学仪器有可能损坏,或者设计上要改进,这就可以通过货运飞船把需要的部件带上去,以及把新的仪器带上去,开展新的实验。


比如,最初空间站带了10个设备上天,可以做10个实验,现在这些实验的执行周期不仅从原来只能做一年增加到可以做两年甚至更长,而且还可以直接增加新实验,不用再重新发射一个空间站。所以说,货运飞船是空间站效能的倍增器,可以真正让空间站发挥更高的效益。

  

还有一方面意义和货运飞船本身的工作特点有关。货运飞船的任务流程是,首先对接空间站,接着卸货、填垃圾,然后离开,最后销毁。


这个过程中,它离开后会独立运行一段时间,这就可以用来完成一些需要宇航员参与设备调试,但是又不需要在做实验时有宇航员在场的实验。因为一些实验需要纯粹的太空失重环境,而宇航员的存在可能对环境产生干扰。这样也就再次增加了货运飞船的使用效率。

  

所以从以上方面来讲,货运飞船的运输、补给功能不可小视,它是建设人类能够长时间驻留的空间站的必须步骤,如果没有它,后面计划是不可能执行的。


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