據(jù)中國載人航天工程辦公室消息,北京時(shí)間2022年7月24日14時(shí)22分,,搭載問天實(shí)驗(yàn)艙的長征五號B遙三運(yùn)載火箭,,在我國文昌航天發(fā)射場準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火發(fā)射,,約495秒后,問天實(shí)驗(yàn)艙與火箭成功分離并進(jìn)入預(yù)定軌道,,發(fā)射取得圓滿成功,。
據(jù)中國載人航天工程辦公室介紹,,2022年我國將實(shí)施6次飛行任務(wù),,完成空間站的在軌建造,問天實(shí)驗(yàn)艙是其中的第三次飛行任務(wù),。
中國空間站由一個(gè)核心艙和兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙組成,,建成后整體呈T字構(gòu)型,其中天和核心艙已于2021年4月29日發(fā)射入軌,,問天實(shí)驗(yàn)艙是空間站的第二個(gè)艙段和首個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙,。那么,本次發(fā)射任務(wù)有何看點(diǎn)呢,?
我國空間站首次有人狀態(tài)迎接航天器
最大噸位的“太空之吻”
封面新聞?dòng)浾邚淖タ傃兄茊柼鞂?shí)驗(yàn)艙的航天科技五院了解到,,23噸的問天實(shí)驗(yàn)艙在入軌后將與40多噸的空間站組合體將實(shí)施軸向(前向)交會(huì)對接,完成“一”字構(gòu)型,。這是我國目前最大噸位的兩個(gè)航天器之間的交會(huì)對接,,也是我國空間站首次在有人的狀態(tài)下迎接航天器的來訪。記者從抓總研制長五B火箭的航天科技集團(tuán)一院了解到,,此次任務(wù)也是我國大型低溫火箭第一次執(zhí)行交會(huì)對接任務(wù),,對接過程大約需要6.5小時(shí)。
此前,,7月17日上午,,天舟三號貨運(yùn)飛船已在完成全部既定任務(wù)后撤離空間站組合體,將其??康那跋?qū)涌诳粘?,讓同一對接口等待迎接問天?shí)驗(yàn)艙的到來,。
在空間站后續(xù)的建造過程中,空間站還將進(jìn)行多次構(gòu)型變化,。問天實(shí)驗(yàn)艙將完成我國首次在軌大慣量轉(zhuǎn)位動(dòng)作,,通過平面轉(zhuǎn)位90度,讓原本對接在節(jié)點(diǎn)艙前向?qū)涌诘膯柼鞂?shí)驗(yàn)艙轉(zhuǎn)向節(jié)點(diǎn)艙的側(cè)向停泊口并再次對接,,上演一場驚心動(dòng)魄的“太空泊車”,,騰出核心艙的前向?qū)涌冢瑸閴籼鞂?shí)驗(yàn)艙的到訪做好充分準(zhǔn)備,。
7月24日14時(shí)22分,,問天實(shí)驗(yàn)艙和長五B遙三運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空。攝影:楊峰
“問天”和核心艙互為備份
將大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)室搬上太空
封面新聞?dòng)浾哌€從航天科技集團(tuán)五院了解到,,問天實(shí)驗(yàn)艙的設(shè)計(jì)刷新了中國和世界的多項(xiàng)紀(jì)錄,。問天實(shí)驗(yàn)艙由工作艙、氣閘艙及資源艙三部分組成,,艙體總長17.9米,,直徑4.2米,發(fā)射重量達(dá)23.2噸,,與天和核心艙相比,,問天實(shí)驗(yàn)艙更重、更大,,具備更強(qiáng)的超萬瓦級的供電能力,、千兆級的信息傳輸能力,是國內(nèi)迄今為止發(fā)射的最大的單體航天器,,也是世界現(xiàn)役在軌最重的單艙主動(dòng)飛行器,。
問天的工作艙是迄今我國最大、世界第二大單密封艙體,,工作艙內(nèi)設(shè)有3個(gè)睡眠區(qū),、1個(gè)衛(wèi)生區(qū)。在完成與天和核心艙的對接后,,中國空間站的“床位”數(shù)將增加到6個(gè),,允許兩個(gè)乘組6名航天員在“太空會(huì)師”,空間站“滿客”運(yùn)行,。問天配備的太陽帆板,,全部展開后的翼展超過55米,每天平均發(fā)電量超過430度,,足夠北京一個(gè)普通家庭用上一個(gè)半月,,刷新了我國航天器在軌使用太陽帆板的紀(jì)錄。
問天在平臺(tái)功能上和天和核心艙互為備份,在核心艙出現(xiàn)故障的前提下,,問天可以接管對空間站的操作,,不僅保障航天員在軌長期駐留,而且提供專用氣閘艙和應(yīng)急避難場所,,保證航天員安全,。
在科研能力上,問天裝載了8個(gè)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜,、22個(gè)艙外載荷適配器,,就像是把一個(gè)大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)室搬到了太空。封面新聞從中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心了解到,,這些科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜,,將推動(dòng)我國在生命生態(tài)、生物技術(shù)和變重力科學(xué)等科技領(lǐng)域的相關(guān)研究,。
據(jù)中國載人航天工程辦公室介紹,,問天實(shí)驗(yàn)艙入軌后將按照預(yù)定程序與核心艙組合體進(jìn)行交會(huì)對接,神舟十四號航天員乘組將進(jìn)入問天實(shí)驗(yàn)艙開展工作,。
航天員進(jìn)入問天艙后將艙內(nèi)啟動(dòng)生命維持系統(tǒng),,完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜的組裝,同時(shí)開展交叉科學(xué)實(shí)驗(yàn),,另外也將在“新教室”開展太空授課,。航天員還會(huì)擇機(jī)首次從問天實(shí)驗(yàn)艙的出艙口出艙。
長五B火箭首次“零窗口”發(fā)射
因問天實(shí)驗(yàn)艙與空間站天和核心艙進(jìn)行快速交會(huì)對接的需要,,本次任務(wù)中,,長五B火箭實(shí)施零窗口發(fā)射,“零窗口”是指發(fā)射時(shí)間范圍為零的發(fā)射窗口,,也就是要求火箭必須分秒不差地點(diǎn)火升空。
火箭院長五B火箭總體副主任設(shè)計(jì)師劉秉表示,,按“零窗口”的任務(wù)需求,,火箭必須在預(yù)先計(jì)算規(guī)定的時(shí)間分秒不差地發(fā)射,“否則將無法到達(dá)指定位置,,需要耗費(fèi)巨大代價(jià)調(diào)整軌道,;甚至導(dǎo)致發(fā)射終止,需要等待下一個(gè)發(fā)射窗口重新組織發(fā)射,,嚴(yán)重影響任務(wù)周期,。”
長五B是低溫火箭,,面臨著低溫推進(jìn)劑加注問題和復(fù)雜的發(fā)射射前流程,,實(shí)施零窗口發(fā)射相比常溫火箭難度大得多。劉秉稱,為保證準(zhǔn)時(shí)發(fā)射,,長五B團(tuán)隊(duì)對射前負(fù)10分鐘的發(fā)射流程進(jìn)行了優(yōu)化,,應(yīng)用了起飛時(shí)間偏差修正技術(shù),最大修正時(shí)間為2.5分鐘,,將“零窗口”拓展至2.5分鐘,。“通俗理解,,火箭最遲可推延2.5分鐘發(fā)射,,在0到2.5分鐘這個(gè)時(shí)間段內(nèi)的任一時(shí)間點(diǎn)發(fā)射,火箭都可以在飛行過程中自動(dòng)修正因推遲發(fā)射導(dǎo)致的飛行偏差,,將實(shí)驗(yàn)艙精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道,。”