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中国如何一步步拥有自己的空间站从714到 [复制链接]

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4月29日,中国天宫空间站“天和”核心舱成功发射。中国终于正式开启了属于自己的空间站时代!

自从加加林首次进入太空后,载人航天便成为了人类航天科技宝冠上的明珠。人类开始了不断探索——载人飞船,载人登月,直到人类在太空拥有了属于自己的房子——空间站。

巧合的是,年不仅是人类首次进入太空60周年,也是人类发射首个空间站50周年、国际空间站建成10周年。

上篇我们已经讲过,空间站是怎么在美苏太空竞赛中从小舱室逐渐演变成巨无霸的。

那么,中国人,是如何一步步在太空中拥有属于自己的“房子”的呢?

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从到再到

中国发展载人航天的历史可以追溯到20世纪70年代初。年4月24日,中国第一颗卫星“东方红一号”发射当晚,一个秘密会议在正在召开。备受“两弹一星”鼓舞的航天专家们提出了一个更加大胆的计划——把中国的载人航天也搞出来。

年4月24日,中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功(资料照片)。图

新华社

7月14日,毛主席和中央军委正式批准载人飞船计划。于是,在东方红一号卫星成功发射还不到3个月,中国开始了载人飞船的研制和航天员选拔培训,代号“工程”,由钱学森亲自挂帅。首艘载人飞船被命名为“曙光一号”,预计年发射。当时甚至连模型都生产出来了,外形像个倒扣的漏斗,类似美国双子座飞船。

但是,科研不能单凭理想和热情。

载人航天是个宏大复杂的系统工程,我国运载火箭的研制和测控网站的建设尚未达到载人飞天的水平。电子技术,工业制造技术等相关科技水平远未达到标准。且当时国家经济基础薄弱并正在进行多项卫星开发计划(包括返回式卫星、灯塔一号导航卫星、通讯卫星等),导致载人航天项目资金匮乏。再加上“文革”和林彪叛逃事件的影响。

年10月27日,上海交大钱学森图书馆,工作人员在为观众讲解中国载人航天工程发展历程。图

新华社

毛主席决定,载人航天项目暂时停一下。周总理也实事求是地就中国载人航天的发展讲了几条原则,就是不与美苏大国开展太空竞赛,要先把地球上的事搞好,要搞国家建设急需的应用卫星。于是,年3月这个计划暂时尘封起来。

虽然曙光一号计划最终取消,但是曙光号飞船的设计工作已有大量资料积累。一大批与航天相关的基础设施建设,远洋监测船队和测控网的建立,研制的各种太空实验设备,飞船外形气动设计,航天服,航天食品及相关设备的发展,航天员选拔培训流程的经验积累,都为后续的载人航天工程奠定了坚实的基础。

年美国“星球大战”计划实施,世界受到极大震撼。年3月,4名科学院专家提出了《关于追踪世界高技术发展的建议》,受到邓小平极大重视,并直接推动了我国高新技术产业的发展。

加加林宇航培训中心“TMA-联盟”综合训练基地的“暴风雪号”宇宙飞船驾驶舱。

随着计划的实施,停滞11年的中国载人航天再次被提上日程。但是,到底发展航天飞机还是载人飞船却争论不休。彼时,美国已将航天飞机成功运用于载人航天领域,苏联也在研制自己的航天飞机“暴风雪号”。

研发航天飞机的初衷是为了拥有一种可重复使用的低成本航天器,用于代替一次性的载人飞船,但研发成本巨大且技术极为复杂。而研制载人飞船有利于缩短时间,节省成本,可以尽快将航天员送入太空,且中国已完全掌握返回式卫星回收技术,搞飞船,成功率更高,安全性更可靠。

最终中央拍板:基于中国国情、经费投入、研制周期、安全风险等诸多因素,选择发展载人飞船。

经过6年的详细论证,年9月21日,中共中央正式批准实施载人航天工程,代号“”工程,并确立了“三步走”的发展战略:

第一步,发射载人飞船;第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器交会对接技术以及发射空间实验室;第三步,建造空间站。

年11月21日,技术人员在对神舟一号返回舱进行现场技术处理。图

新华社

从年11月20日发射“神舟一号”到年12月30日发射“神舟四号”,我国陆续发射了四艘神舟无人飞船,全面验证测试了各项技术,为载人上天做好了充足的准备。

年10月15日,“神舟五号”实现一个重大突破:杨利伟升空,在太空停留了21小时,迈出了“三步走”中的第一步。中国打破美苏垄断,成为世界第三个能实现独立自主载人航天的国家。年10月12日,“神舟六号”实现多人多天的突破,航天员费俊龙和聂海胜在太空飞行5天。

年“神舟七号”实现首次出舱行走的突破,完成“三步走”中第二步的第一阶段。

年9月27日,执行神舟七号载人航天飞行出舱活动任务的航天员翟志刚出舱(电视截图)。图

新华社

至此,所有准备工作已充分就绪,第二步的第二阶段——空间交会,也开始紧锣密鼓地筹备起来。年9月25日,中共中央批准《载人空间站工程实施方案》,正式启动载人空间站工程。

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从“天宫一号”到“天宫二号”

年,在经过论证审查后,我国首个目标飞行器的任务方案最终通过,只是名字还没有最终确定下来。

天宫一号/神舟八号交会对接任务全过程。制图

新华社

年,载人航天工程空间实验室系统正式成立,首个目标飞行器被命名为“天宫一号”。这个名字得到团队所有人员的认可。他们都认为天宫不但具有浓厚的中国特色,还与之前的“神舟”“嫦娥”遥相呼应,让人能真正感受到空间站的雏形蕴藏其中,也能让人感受到一个庞大系统的工程。

年,中国载人航天办公室的一位领导表示,尽管“天宫”这个名字用在首个空间实验室上有点早,但因为社会各界对“天宫一号”的好评和期待以及航天工作者对其深厚的感情,最终决定沿用“天宫”作为空间站的整体名称,但后面不另加编号。

“天宫一号”目标飞行器

年9月29日,“天宫一号”发射成功,标志着我国载人航天迈入“三步走”战略中的第二步第二阶段。

年9月29日,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭将天宫一号目标飞行器发射升空。图

新华社

作为中国第一艘实验性空间站,它被赋予了一系列重大任务:

作为交会对接目标,参与交会对接技术试验;为航天员在轨工作、生活提供必要的条件,并保证航天员安全;为开展空间应用、空间科学实验与技术试验提供基本条件;初步建立能够长期在轨可靠运行的载人空间试验平台,为建造空间站积累经验。

交会对接技术作为载人航天发展的三项基本技术之一非常重要,说是基石也不为过:

一是用于大型空间设施的建造、运行和维修;

二是用于为长期在轨运行的空间设施提供物资补给、人员运输和空间救援;

三是用于登月和深空探索等航天任务。

年11月1日,“神舟八号”飞船成功发射,并于11月3日与“天宫一号”成功对接,组成一座小型的低地轨道“空间实验室”。组合飞行12天后,“神舟八号”脱离“天宫一号”,再与其进行第二次交会对接,并于11月7日安全返回地面。

半年后,年6月16日,“神舟九号”飞船载着三名航天员(其中包括我国第一位进入太空的女航天员刘洋)成功发射升空,分别于6月18日和24日与“天宫一号”进行了自动和手动对接。宇航员们共在里面生活了11天。6月29日,“神舟九号”成功着陆。

“神舟九号”与“天宫一号”的对接可谓意义重大:

首次验证了手动交会对接技术,进一步验证自动交会对接技术,标志着我国成为世界上第三个独立掌握航天器空间交会对接技术的国家。

首次实现地面向在轨飞行器进行人员和物资的运输与补给。

并首次考核“天宫一号”支持保障航天员工作生活的能力,全面验证了“天宫一号”保障航天员工作生活的功能、性能,及组合体管理技术。

此外,神九任务还开展了航天医学研究。包括航天员健康监测技术研究;失重生理效应机理与防护研究;环境医学与航天员空间作业能力相关技术研究。通过这些实验,可验证失重生理效应相关防护技术,为后续空间站航天员长期飞行的健康保障奠定基础。

而且,这也是我国女航天员的第一次太空飞行。此次任务,将首次对我国女航天员选拔训练、医学监督和保障以及新研制的女航天员飞行装备等方面进行了验证。

此次交会对接,验证了我们已经建成的比较完整的实验性空间实验室工程的大系统,为今后载人空间站的建设、运营奠定了一个较为完整的技术基础。

虽然美俄在50多年前就已经进行了相关试验,但与美俄早期的对接试验相比,“天宫一号”在技术和经济方面都更具优势:

一是它可以支持多次交会对接,减少了发射次数。

二是“天宫一号”是按我国后续空间实验室的要求设计,不仅能完成交会对接,还能验证空间站部分关键技术。

三是还可以同时开展空间科学实验和技术试验。

一年后,年6月11日,“神舟十号”携三名航天员——聂海胜、张晓光、王亚平(女)成功发射并于6月13日与“天宫一号”成功对接,“神舟十号”共在轨飞行15天左右,其中驻留“天宫一号”12天,6月25日撤离“天宫一号”并于次日成功返回地面,漂亮地完成了第二步第二阶段的收官之战。

此次飞行任务还有一个备受

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