
“天宫”运行常态化,巡天前景更广阔
Beijing Daily
2022年,我国圆满完成了载人航天工程“三步走”战略任务,全面建成了中国第一座空间站“天宫”,取得了举世瞩目的航天成就。从今年起,我国“天宫”空间站正式进入应用与发展阶段,根据任务规划,中国航天员将进行常态化值守。据悉,执行2023年载人航天飞行任务的两个乘组已完成选拔,其中首次上天的第三批航天员包括工程师、科学家,令人期待。今天我们就来盘点一下中国空间站的发展亮点与成就,并展望未来的巡天科学研究前景。
中国原创 自主构型技术更利于姿态控制
科学家利用空间站体积大、功能强、寿命长和能长期有人照料等特点,可以进行许多地面上难以开展的科学技术研究,产生显著的多种效益。为此,我国于1992年开始实施载人航天工程,并在陆续掌握了载人飞船、太空行走、交会对接、货运飞船等关键技术后,开始建造国家太空实验室——空间站。
2010年9月25日,中央批准研制由13个系统组成的中国首座近地轨道载人空间站,意在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技术试验和综合开发利用太空资源能力的国家。经过12年的奋斗,我国终于在2022年底实现了这个目标。
我国第一座空间站的建造没有走美国和苏联先建造单舱式,再建造多舱式空间站的老路,而是直接建造采用积木式构型的多舱式空间站,并且达到了世界先进水平,还实现了产品、原材料全部国产化,关键核心元器件100%自主可控。
这一“空间科技大厦”以“天和”核心舱、“问天”实验舱和“梦天”实验舱三舱对接为基本构型。每个舱的质量都为20吨级,它们依次发射后,通过在轨交会对接和转位,形成水平对称的“T”字构型,即“天和”核心舱居中,“问天”舱和“梦天”舱对接于两侧。
据空间站系统总指挥王翔介绍,采用这种构型能节省空间站姿态控制所需的能量。因为从原理上讲,为使航天器易于运动控制,航天器构型应保证主结构和质量分布尽量对称、紧凑,使航天器的质心居中。俄罗斯和平号空间站就曾因对接了多个实验舱后不对称了,导致消耗了较多能量进行姿态控制。
总的来说,我国空间站建造和运行分为3个阶段:2021年为关键技术验证阶段,先后发射了“天和”核心舱和“天舟”货运飞船、“神舟”载人飞船各两艘;2022年为在轨建造阶段,先后发射了“问天”和“梦天”实验舱以及“天舟”货运飞船、“神舟”载人飞船各两艘,使航天员的活动空间达到110立方米;从今年起,我国空间站进入应用与发展阶段,航天员采用乘组轮换方式,连续不间断访问、照料空间站,开展为期至少10年的空间科学研究、航天技术试验等空间站应用活动。