天舟对接天宫 西方焦虑中国独占宇宙

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2017-09-12 23:30:22

来自中国官方媒体新华社的消息显示,北京时间9月12日23时58分,中国的天舟一号货运飞船完成了与天宫二号空间实验室的自主快速交会对接试验。在“国际空间站”即将退役之际,外界已经嗅出了这一行动的意义。

天舟一号是中国自主研制的首艘货运飞船,2016年中秋夜升空的天宫二号则是中国第一个真正意义上的太空实验室,此次的交会对接试验是中国载人航天工程空间实验室飞行任务成功后组织实施的系列拓展试验项目之一,旨在验证货运飞船的快速交会对接能力,进一步发挥任务的综合效益,为其后的中国空间站建设夯实技术基础。

目前,俄罗斯已经表示放弃独立研发空间站。到2024年国际空间站(International Space Station, ISS)退役,英国、法国等欧洲国家,包括日本、巴西等国将无法继续开展空间站计划。近日,更有俄罗斯科学家向中国提出申请,称“计划在中国空间站中做实验”。这使得北京在未来的太空中将扮演独特的角色。

天舟一号与天宫二号完成自动对接(图源:新华社)

具重大意义的天舟一号对接

公开报道显示,天舟一号全长10.6米,整船最大装载状态下重量13.5吨,是目前中国体积最大、质量也最大的航天器,其运载能力居世界现役货运飞船首位。具备独立飞行3个月的能力,具有与天宫二号空间实验室交会对接、实施推进剂在轨补加、开展空间科学实验和技术试验等功能。

此次对接试验开始前,中国的地面科技人员对天舟一号先后实施了4次轨道控制,以保证天舟一号与天宫二号快速交会试验的初始轨道条件。

新华社的报道显示,北京时间12日17时24分,地面判发指令控制天舟一号转入自主快速交会对接模式,在远距离自主导引段,天舟一号自主导引至远距离导引终点;在近距离自主控制段,天舟一号在天宫二号的配合下,利用交会对接相关导航设备,完成与天宫二号交会。

之后,天舟一号与天宫二号对接机构接触,完成对接试验,整个过程历时约6.5小时。后续,天舟一号还将视情开展第三次、也是离轨前的最后一次推进剂在轨补加试验。

对中国来说,其面向宇宙的志向已很明显。资料显示,在2016年6月15日到24日间,中国政府已与联合国外层空间事务司(UNOOSA)达成协议。中国不仅将主要向广大发展中国家提供太空实验的机会,还会帮助发展中国家的航天员进入太空,用中国载人航天载具将各国宇航员送至空间站。它意味着中国将成为美、俄后第三个展开国际空间探索的国家。

天舟一号具备的七大“独门功夫”(图源:VCG)

天舟一号的真实使命 

在太空赛跑中,中国出发时间已然晚了西方一个世纪。美国、苏联早在上世纪就已开展载人航天工程,并各自独立完成了空间站的建设。现在,中国是世界上第三个实现载人航天的国家。 

中国载人航天工程已明确“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,开展空间应用实验;第二步,突破航天员出舱活动技术以及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,建造空间站并且解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

被称为“太空快递小哥”的天舟一号(图源:VCG)

天舟一号的首飞及与天宫一号的对接,意味着中国载人航天工程顺利完成“三步走”战略中的阶段性任务,为空间站建设夯实了技术基础。到目前为止,中国所有载人飞行器的发射、回收,实验舱的对接及控制,货运舱的发射及对接等试验项目,均保持着无一失败的佳绩,而这在美国、俄罗斯载人航天历史上均是未曾做到的。

北京时间4月20日19时41分,天舟一号在海南文昌航天发射场搭乘长征七号火箭升空,给中国人的太空之旅添上了重要的一笔。

对于天舟一号的使命,中国航天科技集团曾在其微信公众号一篇文章中形象写道:“给航天员送吃的、用的,给航天器送推进剂——天舟一号3次交会对接,3次在轨补加就是为了完成这两件事。” 

另外,天舟一号还搭载了非牛顿引力实验等10余项应用载荷,将在轨开展空间科学及技术试(实)验。

西方焦虑北京 俄罗斯已上车

目前,除了中国的天宫系列空间实验室,全球唯一的正在进行的载人航天工程全部集中在一座多国合作的国际空间站上运行,资料显示,出于多种原因,未来太空将极有可能唯有中国空间站。

国际空间站计划的前身是美国国家航空航天局的自由空间站计划,系1980年代美国战略防御计划的一个组成部分。1993年时任美国总统的克林顿(William Jefferson Clinton)正式结束了自由空间站计划,美国国家航空航天局(NASA)开始与俄罗斯联邦航天局接触,商谈合作建立空间站的构想。最终国际空间站于1993年完成设计开始实施。

国际空间站项目以美国、俄罗斯为首,包括加拿大、日本、巴西和欧洲航天局(ESA)等16个国家和组织参与研制。当时中国希望参与国际空间站计划,但遭到美国的反对,以“防止太空技术扩散”为由将中国拒之门外。

愤慨之下,中国决定自主研发。据中国航天局称,明年中国空间站将升空,预计2022年左右年完成建造,并随即投入正常运营,开展科学研究和太空实验,促进中国空间科学研究进入世界先进行列。

而另一方面,由于资金不足等问题,美俄主导的国际空间站完全建成耗费10余年,使用时间不到10年就面临退役。据俄罗斯公布的消息来看,国际空间站将于2024年退役。西方媒体称,等到2024年国际空间站退役后,中国将成为唯一拥有在轨空间站的国家。

伴随着美国主导的国际空间站即将退役,美、俄暂无应对计划,甚至希望该空间站超期服役,这就让包括欧洲航天局、俄联邦宇航局(FSA)乃至日本宇宙研究开发机构(JAXA)在内的研究单位转而考虑和中国合作的方案。而俄国官媒《俄罗斯报》更在9月13日传出了俄方科学家希望借中国空间站展开研究的方案。

空间站在科学研究、宇宙探索等方面意义重大,任何国家都不会轻言放弃。不可否认,与成熟的美国及俄罗斯载人航天工程相比,中国目前进行的天宫系列空间站建设,无论在规模还是经验上,尚存在着不小的差距。

在这场国际太空逐梦中,中国的发射回收技术、最大有效载荷、航天发动机技术,包括工业设计、加工、材料以及能源、电子技术等亦需要实现更大的突破。但无论如何,天舟一号的发射及对接成功让很多人看到了中国航天弯道超车的可能。

撰写:刘言

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