神舟十二號創造五個第一次!為什麼要建自己的空間站?
3、2、1……點火,發射!
伴隨著轟鳴聲與煙霧升起,神舟十二號載著3名宇航員向太空前進!
「船箭分離正常!」
「太陽能帆板打開正常!」
「入軌正常!」
9點42分,神舟十二號飛船發射成功!
神舟十二號載人飛船發射任務,取得圓滿成功!
這是繼今年4月29日與5月29日,中國先後成功發射空間站天和核心艙和天舟二號貨運飛船後,又一個令億萬中國人歡欣鼓舞的時刻。
這次神舟十二號載人飛船搭乘航天員進入太空,將實現5個首次:
1、首次實施載人飛船自主快速交會對接
2、首次繞飛空間站,並與空間站徑向交會
3、首次實現長期在軌停靠
4、首次具備從不同高度軌道返回東風著陸場的能力
5、首次具備天地結合多重保證的應急救援能力
此情此景,每一個中國人無不感到驕傲,不少網友紛紛激動轉發:
「雖然已經多次載人航天成功,但看到火箭發射,還是熱淚盈眶……」
「星辰大海,我們來了!」
任務量超前6次總和,空間站在軌建造進度4/11
最快6.5小時之後,神舟十二號將與天和核心艙對接,對接成功後宇航員將進駐天和核心艙。
△圖源:觀察者網
天和核心艙和天舟二號組合體已在軌運行17天,終於要迎來搭載著三位宇航員的神舟十二號!
此次載人飛行任務是中國空間站關鍵技術驗證階段第四次飛行任務,也是空間站階段首次載人飛行任務!
△ 神舟十二號載人飛行任務標識,上面的16顆星星代表中國16位航天員
關鍵技術驗證階段是中國空間站建設「三步走」第一步,後面還有建造以及運營階段。
2021—2022年,中國將持續實施11次飛行任務完成前兩步,包括3次艙段發射、4次貨運飛船以及4次載人飛船發射。
也就是說,神舟十二號成功發射意味著中國空間站在軌建成進度已完成4/11啦!
而此次三位宇航員們要在太空中駐留3個月,任務量超過前6次總和。
具體都有哪些重大任務呢?
主要分為4個方面,其中包含兩次出艙作業。
一是核心艙組合體的日常管理,包括天和核心艙在軌測試、再生生保系統驗證、機械臂測試、物資與廢棄物管理等;
二是出艙進行艙外服在軌轉移、組裝、測試,開展艙外工具箱的組裝、全景攝像機抬升等工作;
三是開展空間科學實驗和技術試驗,包括有關科普教育活動;
四是工作之餘的自身健康管理:好好吃飯、好好鍛煉,定期監測、保持身體健康!
這些任務的目的就是綜合評估空間站各系統之間的協調性;
驗證長期駐留、再生生保、空間物資補給、出艙活動、艙外操作等空間站建造和運營關鍵技術的可行性。
並為後續空間站任務積累經驗。
這次飛行任務中,都有哪些硬核技術?
其中一個亮點,就是空間站中的機械臂。
在這次任務中,機械臂將輔助航天員進行「太空漫步」,也就是支援航天員的出艙活動。
核心艙的天和機械臂,展開長度10.2米,這是一款七自由度機械臂,採用了「肩部3關節+肘部1關節+腕部3關節」的配置方案。
其中,肩部與腕部的配置方案相同,各有一個末端執行器,用於對接艙體表面的適配器,因此具備艙體表面爬行功能。
除了輔助出艙以外,天和機械臂還能承擔包括艙外狀態監視檢查、負載搬運、艙外設備安裝、懸停飛行器捕獲及輔助對接等任務。
△圖源:中國空間技術研究院
事實上,天和機械臂有一套視覺監視系統,能用於檢查空間碎片撞擊、艙內氣體泄露導致的失壓問題。
它的肩部、腕部、肘部各有1台視覺相機,其中,肩部與腕部視覺相機是艙外狀態監視與艙表狀態檢查的主要設備。
同時,天和機械臂具備承載25噸級艙段實施轉位對接的能力,將作為實驗艙轉位對接的備份手段。
除此之外,無論是空間站還是神舟十二號,在防差錯設計上也都下了不少功夫。
畢竟,光是天和核心艙,就有1243台設備,很多組裝工作都需要航天員親自上手完成。
設計師們需要從顏色、標誌、外形對各種設備、線纜和插頭採取措施,確保航天員在太空操作時不看錯、不誤操作。
而在航天員的通訊設備上,設計師們則選用了骨傳導耳機,便於他們在各個艙段都能進行通話。
三位航天員,將如何在太空中生活?
這次出征的三位航天員,平均年齡53歲。
其中,既有「三巡蒼穹」的57歲老將,也有首次進入太空的46歲「新人」。
聶海勝,湖北棗陽人,今年57歲,曾入選神舟七號、神舟九號飛行任務備份乘組,執行神舟六號、神舟十號飛行任務,現為航天員大隊特級航天員,專業技術少將軍銜。
這次他將擔任神舟十二號飛行乘組指令長,成為景海鵬後第二位「三巡蒼穹」的航天員。
劉伯明,來自黑龍江依安,今年55歲,曾入選神舟六號飛行任務備份乘組,執行神舟七號飛行任務,現為中國人民解放軍航天員大隊特級航天員,少將軍銜。
湯洪波,來自湖南湘潭,今年46歲,曾入選神舟十一號飛行任務備份乘組,神舟十二號也將成為他的首次飛行,現為中國人民解放軍航天員大隊二級航天員,大校軍銜。
兩個少將,一個大校,將在太空中與我們共同慶祝建黨100周年。
這次任務用時三個月,宇航員們也都被允許帶一些私人物品上太空,像劉伯明就準備帶一個牛娃娃,寓意牛年「牛氣衝天」。
不過,三個月的時間,確實有點長。3位航天員要怎麼生活?
提起航天任務,或許你還會第一時間想到「牙膏餐」。但這次,航天員們的太空生活確實不一樣了。
在天和核心艙中,不僅艙內活動空間,從天宮一號的15立方米提升到了整個空間站的110立方米,而且生活區和工作區分開,包含睡眠、衛生、鍛煉、廚房、餐廳等獨立區域。
吃:包含120+種太空食品,以及加熱/冷藏/飲水裝置
住:從「站睡」變成「躺睡」,還能在包裹式淋浴間洗澡
用:空間站全WiFi覆蓋,且包含各種智慧家居
娛:有太空自行車、太空跑台等運動設施,還配備「私密語音通道」,可以和地球上的家人私聊
除此之外,地球上還有個和中國空間站「完全一致」的空間站,在遇到緊急情況時,地面人員能模擬實際突發情況,及時給予航天員有力支援。
中國空間站,征途星辰大海
這次,在完成各項任務後,3位宇航員將搭乘飛船返回艙返回地球,著陸位於內蒙古巴丹吉林沙漠的東風著陸場。
這也將是該備用著陸場搜索回收能力的首次檢驗。
預計今年9月,也就是正好執行完這次3個月任務後,將發射天舟三號貨運飛船。
預計今年10月,將發射神舟十三號載人飛船,上面同樣搭載三名航天員,將在軌駐留 6 個月。後續,中國空間站航天員在軌駐留 6 個月將成為常態。
充分驗證長期駐留和空間站建造的各項技術之後,中國就會在明年發射兩個實驗艙:「問天」與「夢天」,正式開展在軌組建工作。
自打1992年中國「921工程」( 載人航天工程 )三步走發展戰略正式實施以來,就決定了中國不依靠外力,自己建造空間站的決心。
如果一切順利,中國將在明年完成空間站在軌建造,屆時,在地球400公里左右的上空,將有兩個完整的空間站:中國空間站和美國與俄羅斯主導的國際空間站。
中國獨立建造空間站的能力也無需多說!
而同時,中國空間站也是向世界敞開大門的,已經有來自17個國家的九個項目成功入選中國空間站首批國際合作項目。
所以,中國究竟為什麼要建造這樣一個空間站?
對於空間站建成的意義,中國載人航天工程總設計師周建平院士認為:
建造空間站最主要的目的,是建成大型的空間設施,在軌開展大規模的空間科學空間應用和空間技術方面的驗證和研究,以帶動科學的進步和技術的發展。
據中國航天報報道,單純從科學的角度出發,空間站的建成也確實有不小的意義。
首先,空間站能充當飛行在近地軌道上的實驗室,開展包括生命科學、基礎物理、對地觀測、航天醫學、技術演示驗證等在內的前沿研究。
(此前美國國家科學院就曾經明確提出,要把國際空間站當成美國的國家實驗室,所以……)
其次,空間站本身也是一個人類在進行的實驗。
空間站的基本功能和結構組成,將為遠期飛向火星、木星及更遠深空的大型飛船探索必要的知識和經驗。
周建平院士對此評價道:
空間站立項後,中國載人航天工程組織了兩年的技術方案設計和論證,目的就是全面掌握大型空間建造實施技術。我們為實現建造空間站的目標在構型布局上進行了精心設計,以保證空間站具備更強大的科學和應用能力。在艙段外安置了外置平台,以確保空間站能夠進一步擴大。可以說,中國的大型空間站建造能力處於國際前列。
而這次的神舟十二號任務對於空間站的意義,中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明表示:
作為中國空間站階段的首次載人飛行,「神十二」 載人飛行任務承上啟下,十分關鍵,其將為後續空間站建造及應用發展奠定堅實基礎,積累寶貴經驗。
最後,再次祝賀神舟十二號發射圓滿成功,預祝一切順利,平安歸來!