2013年6月11日17时38分,我国成功地利用“神舟十号”将聂海胜、张晓光、王亚平3名航天员送上太空,开始了为期15天的太空遨游。
昨日(13日)13时18分,“神舟十号”与“天宫一号”成功实现自动交会对接。在“天宫一号”和“神舟十号”飞船组合体飞行期间,3名航天员将进驻“天宫一号”开展多项航天医学实验、技术试验及太空授课活动。
自1992年中国载人航天工程启动以来,我国先后突破了天地往返、空间出舱、交会对接等关键技术,空间应用也一直与火箭、飞船等系统的发展同步进行。
经过“神一”到“神九”的试验性飞行,“神舟十号”飞行任务顺利进入应用飞行阶段。这意味着,中国未来的航天技术应用有了更广阔的空间。
这是神舟飞船的第10次发射,距离航天员杨利伟乘坐“神舟五号”飞船首飞太空恰好10年。这一期间,共有10名中国航天员进入太空。
随着我国经济和科技实力的提高,今后我国还将发射更多的载人飞船、货运飞船以及实验室,并将在2020年前后建成空间站。
国际领先的天地往返系统
我国由神舟飞船和长征二号F火箭组成的天地往返运输系统,是世界上目前除了俄罗斯“联盟号”飞船外,仅有的可供人员和物资天地往返的实用性系统,达到了当代国际同类水平。这个系统可以为在轨的各类航天器输送人员和物资。
“从神一到神九的试验性飞行,都是以突破关键技术为目的。”中国载人航天工程总设计师周建平说,“就好比研制一种新车,需要在不同的道路上试车。现在试车任务完成了,就可以作为产品投入应用。”
据介绍,经过多次飞行考验后,长二F火箭和神舟飞船得以技术固化,并形成了高可靠、高安全、可载人的天地往返运输系统。
而这一切,都是靠着一点点的进步完成的。
1999年11月20日凌晨,中国载人航天计划中发射的第一艘无人实验飞船“神舟一号”在酒泉卫星发射基地顺利升空,经过21小时的飞行后顺利返回地面。它是中国载人航天工程的首次飞行,标志着中国在载人航天飞行技术上有了重大突破。
此后的十几年间,“神舟二号”是中国第一艘正样无人飞船,标志着中国载人航天向实现载人航天飞行迈出了可喜的一步;“神舟三号”在运载火箭、飞船和发射测控系统上,采用了许多新的先进技术,进一步提高了载人航天的安全性和可靠性;“神舟四号”突破中国低温发射的历史纪录。
2003年10月15日,中国第一艘载人飞船“神舟五号”成功发射。我国首位航天员杨利伟成为浩瀚太空的第一位中国访客。这标志着中国已成为世界上继俄罗斯和美国之后第三个能够独立开展载人航天活动的国家。
紧接着,2005年10月12日,中国第二艘载人飞船“神舟六号”成功发射,航天员费俊龙、聂海胜被顺利送上太空。飞船进行了中国载人航天工程的首次多人多天飞行试验,完成了中国真正意义上有人参与的空间科学实验。
2008年9月25日,中国第三艘载人飞船“神舟七号”成功发射,三名航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏顺利升空。27日,翟志刚身着中国研制的“飞天”舱外航天服进行了19分35秒的出舱活动。中国随之成为世界上第三个掌握空间出舱活动技术的国家。
2011年11月1日发射的“神舟八号”实现与“天宫一号”交会对接;2012年6月16日发射的“神舟九号”实现与“天宫一号”载人交会对接,全面验证交会对接技术。
“中国在发射第一个载人宇宙飞船后,只用十年便有能力建造太空站。”美国《世界日报》评论说,中国的太空计划在较短时间内取得了令人瞩目的成就。
英国《金融时报》网站称,“神一”到“神九”都是试验性飞行,而这次则是中国天地往返运输系统首次应用性太空飞行,这表明中国已基本掌握建立空间站的核心技术。
中国空间站更先进更经济
作为人类开展空间探索的最佳平台,空间站是中国载人航天工程“三步走”战略的最高目标。中国将在2016年前研制并发射空间实验室,2020年前后建造空间站。
“依靠科技创新,我国将形成独特的空间站模式,不仅达到国际先进水平,在某些方面实现超越,空间站建造和运营也更为经济合理。”周建平说。
周建平介绍,经过两年多的深入论证,研制人员坚持以创新推动发展,以跨越加快技术进步的发展道路,提出了积木加局部桁架的空间站基本构型、扩展和建造方案;
提出了以再生环保技术、空间电源技术、控制技术和电推进技术为代表的一系列先进资源再生和高效利用技术,使我国空间站成为国际上运行最经济的空间站的方案;
提出了具有全密封、半密封和全开放三种货舱构型的模块化货运飞船方案,为全面掌握大型空间设施的建造和服务,服务技术奠定了基础。
在谈到空间站的经济性问题时,周建平说,国际空间站是一个庞然大物,展现了当天航空技术、载人航天最大的成就,但是它是依靠航天飞机的支持,花了1000亿美元才建成的。
“我国将要建成的空间站,根据方案,一方面在技术能力上将具有国际空间站同样的技术能力,同样的技术水平,但规模要小一些,因为规模大了太花钱。”周建平说。
他介绍,我国的货运飞船,由于构型上的创新,可以实现类似航天飞机那样的上行的大型载荷运输能力,可以通过人的活动,通过机械臂、通过货运飞船的配合,把空间站建成一个以舱面对接,以航站扩展和舱面扩展多种形式的,应该说有突出中国特色的空间站。
周建平介绍,这些设计将形成我国独特的空间站模式,将使我国空间站达到国际先进水平,并在某些方面实现超越,使空间站建造和运营更为经济合理。
“经济性也应该说是载人航天发展的重要方向,这将丰富和发展空间站技术。”周建平说,空间站工程是我国载人航天事业发展的崭新阶段,空间建造将使我国全面掌握空间站技术,形成建造和运营大型复杂载人空间设施的强大能力,实现中国人长期在轨生活和工作。
据周建平介绍,我国空间站将建成国家太空实验室,将有两个专门用于空间科学研究和应用试验场,可以开展较大规模的多学科技术实验和空间运用,预计也将取得若干原创性的科学成果,以及重大的应用成果,成为面向全世界科学家开放的空间科学活动平台,为全球科学家共同从事探索的利用太空资源服务,带动世界航天和相关领域的科技创新和技术进步,为人类文明进步作出中国的贡献。
周建平表示,我国空间站建设也将进一步拓展国家利益空间,增强我国的国际影响力和竞争力,提高国家软实力,确立我国载人航天的强国地位,“中国空间站必将成为实现中华民族伟大复兴中国梦、建设中国特色社会主义现代化强国的重要标志之一。”
航天科技成果进入收获季
在经过了多年的探索和实验之后,中国航天科技成果已经进入了“收获季”,一些更为先进、更为尖端的技术创新也正在通过“神舟十号”不断萌生、成熟。
中国石化长城润滑油科技研发部主任张春辉介绍,长城润滑油的几代技术专家先后自主研发了四大系列50多种航天润滑产品,此次针对“神舟十号”,在清洁性方面又做了进一步提升,微米级的高清洁性能特点保证交会对接时各运动部件精确无误地完成动作。
作为航天通讯系统的研发和制造单位,中国电子科技集团公司第41研究所承担了“神一”到“神十”运载火箭通讯测控研制工作。41所研制的微波毫米波、光电、通信和基础测试仪器为神舟飞船地对地、地对空的通信设备提供了定位和通信保障。
从长征二F运载火箭到神舟载人飞船,中信重工生产的超硬钢锻件被广泛应用。如在长征火箭顶端安装的逃逸塔,国内目前能生产这种航天锻件的,仅有中信重工旗下的重机公司一家。
据航天系统工程管理专家黄春平介绍,在系列火箭、载人飞船上所用的继电器、连接器、特种开关等元器件中,“桂林制造”元器件占到80-90%,并在“神舟”系列地面雷达站中主要承担轨迹跟踪、测量和通信等工作,所占比重达到了地面雷达站同类设备的60-70%。
伴随着“神十”上天,绿新生物科技有限公司选送的辣椒、芝麻种子及微生物菌种也参与飞天,进行航天育种。而此时,八一农大的科研人员们,已经开始收获“神舟八号”太空良种结出的硕果。八一农大曾选出7个甜瓜品种和4个西瓜品种,搭载“神舟八号”开展航天育种,目前这批种子已经培育出了第5代,新型甜瓜品种外观艳丽,果肉翠绿清香。
据了解,福建名茶“大红袍”、“正山小种”此次也搭载“神十”进行航天育种。优良种子返程后,将在武夷山数百亩育种基地进行试种,将对武夷山茶产业升级、增加农民收入起到促进作用。
1987年至今,我国已利用返回式卫星和神舟飞船搭载了上千种作物种子、试管苗、生物菌种和材料,获得大量产生变异的新性状品种,目前已有近百个品种培育成功并加以推广应用。
中国载人航天工程新闻发言人武平介绍,近年来,中国空间科学的大部分飞行实验都是在载人航天工程中实施的,空间应用的水平也大幅提升。动力、控制、信息、电子、测控到能源、材料、化工、纺织等与载人航天工程紧密相关的行业也得到推动。
周建平介绍,工程实施以来,我国以突破和掌握载人航天技术为主,也利用载人航天飞行的机会,组织开展了多学科的空间科学实验和应用研究试验,取得了900多项发明专利的科技成果,2000余项技术被应用于国民经济各个领域,研究了300多台有效载荷,在对地观测及地球环境监测、空间天文观测、空间环境监测、应用新技术等领域取得了具有重要价值的科技型应用成果。
目前,对地观测及地球环境要素监测数据已广泛应用于国土资源、矿产、油气、海洋、大气、农业、灾害监测、环境监测、生态环境监测方面。
周建平介绍,载人航天工程的实施也为人才的锻炼成长提供了十分难得的机遇,21年来,中国载人航天工程培养了一支规模较大、专业齐全、结构合理的高素质人才队伍,既满足了工程本身持续发展的需要,也为国家建设各个领域输入了大量人才。
目前,工程各大系统主任设计师以上的科技骨干40岁以下的占90%,一线关键岗位35岁以下的占70%,这也是国外最羡慕我国的一点,这也是未来我国实现创新超越的核心竞争力。
据周建平介绍,我国还将积极探索发展先进的航天技术,向更远更高目标进发,比如载人登录月球、火星;向更经济、面向大众日常需求的方向发展,比如太空产业、太空旅游,并争取尽早在这一人类文明发展进步的新征途中成为世界载人航天技术发展的引领者。 |