中國航天向載人探月邁進一大步
北京時間5月8日13時49分,中國新一代載人飛船試驗船返回艙在東風著陸場預定區域成功著陸,試驗取得圓滿成功。在此次任務中,新一代載人飛船試驗船突破了多個“首次”:返回艙結構首次采用密封艙和非密封艙設計,首次使用中國國內航天器最大的表面張力貯箱等。

汪江波 攝

    據中國載人航天工程辦公室消息,2020年5月8日,我國新一代載人飛船試驗船返回艙在東風著陸場預定區域成功著陸,試驗取得圓滿成功。這次成功發射的試驗船是新一代載人飛船的“試驗款”,主要是對高速再入返回防熱、控制和回收著陸等關鍵技術進行飛行驗證。從這次成功返回地面的“試驗船”身上可以管窺到面向未來我國載人月球探測、空間站運營等重大任務需求的新一代載人飛船的強大性能。【詳細】

開啟中國載人航天新篇章

    三朵巨大的紅白“傘花”在中國東風著陸場上空盛放,新一代載人飛船試驗船返回艙仿佛按下了“慢放鍵”,緩緩搖曳著向地面降落。

  北京航天飛行控制中心的大廳里,科研人員緊張地注視著大屏幕上的同步畫面。返回艙離地面越來越近,6個氣囊打開,落地緩沖,平穩著陸。期待許久的掌聲回蕩在整個大廳內。

  5月8日,新一代載人飛船試驗船返回艙成功降落在東風著陸場預定區域,這標志著試驗船飛行試驗任務圓滿成功,同時也意味著中國載人航天事業開啟了新的篇章。 【詳細】

驗證7大關鍵技術

    此次任務主要驗證新一代載人飛船高速再入返回防熱、控制、群傘回收及部分重復使用等關鍵技術。在軌飛行過程中,試驗船要完成數十個關鍵動作,開展多項搭載試驗。

  從成功發射到安全返回,新一代載人飛船試驗船表現堪稱完美,鋪就了通往太空的新“天路”。關系到任務成敗的7項關鍵技術一一得到驗證,為下一階段的新飛船研制指明了方向:

  ——在軌飛行階段,新一代載人飛船試驗船首次采用的、國際上推力最大的單組元無毒發動機成功完成首秀。

  ——新一代載人飛船試驗船首次采用的中國目前空間飛行器最大容積表面張力貯箱表現完美。

  ——新一代載人飛船試驗船更加全面的綜合電子系統不負所托。

  ——新一代載人飛船試驗船更加智能的自主軌控技術發揮出色。

  ——再入返回階段,新一代載人飛船試驗船首次采用的新型防熱結構與材料經受考驗。

  ——新一代載人飛船試驗船首次采用的群傘氣動減速和氣囊著陸緩沖技術,護航回家路。

  ——為新一代載人飛船試驗船量身定制的在軌數據獲取系統,為未來研制提供科學支撐。

    試驗船飛行任務的圓滿成功,標志著中國新一代載人飛船已具備雛形。后續,中國空間技術研究院將結合任務需求,開展新一代載人飛船總體方案深化論證,盡快完善和研制具備高承載人數和貨運運輸能力、適應近地空間站和載人深空探測任務的新一代載人飛船。 【詳細】

三大關鍵詞

    這次圓滿完成任務的是新一代載人飛船的“試驗款”,專家介紹此次試驗的新飛船,可以用幾個關鍵詞來概括:

    ——更舒適安全。飛船個頭很大,可乘坐6到7名航天員。跟“三座”的神舟飛船相比,直徑擴大了60%、噸位提升了175%,“內存”容量增加了140%。

     ——更智能自主。舒適安全的座駕也必將伴隨更智能的駕駛功能,與以往行駛路線調整需要飛船和地面測控配合完成不同,飛船的GNC系統可以獨立控制飛船飛行,進一步提高了自主運行能力、在軌生存能力和應用潛力,同時降低了維護運營成本。

    ——更高性價比。隨著我國航天事業的發展,新一代載人飛船將面臨頻繁的天地往返運輸任務,這就需要研發更經濟、更高效的交通工具。新一代載人飛船便計劃通過適應多任務來降低研制成本,通過可重復使用來降低使用成本。【詳細】

黑科技為它護航

(模擬圖)中國空間技術研究院 供圖

    1、全新鎧甲確保氣動防熱

  據了解,這一新型防熱材料由五院529廠研制,它在具備防熱超能力的同時,重量比傳統材料降低了30%。這種同時具備輕量化、高強度、抗燒蝕等性能的防熱材料,突破了國內三維纖維結構增強抗燒蝕納米材料體系研發技術,開創了大型防熱結構一體化制備技術的應用先河,未來將有力支撐我國多個型號發展。

  2、新型控制技術確保精準返回

  五院502所GNC系統工程師們為試驗船設計了新型預測-校正軌跡控制策略,能夠根據當前飛行狀態,準確判斷與目的地的偏差,以及任務的特殊要求,根據判斷結果調整升力方向并決定后續飛行軌跡,進而精準地控制試驗船完成再入飛行。如果研究試驗船的軌跡,會發現是一條彎彎曲曲的“蛇形”,這就是GNC系統指引它走出的平安回家之路。

  3、群傘系統確保安全減速

  如果沿用傳統的單傘減速方案,要研制更大的降落傘,這從技術和經濟方面都不是最合適的選擇。為此五院508所科技團隊設計了3具與神舟飛船降落傘面積相當的降落傘,組成群傘系統完成空中減速。這3具降落傘不是簡單的組合,它們既能齊心協力、相互扶持,又能和睦相處、互不干擾。

  4、6個“輪胎”確保平穩落地

  返回艙落地時,當然不能硬邦邦地砸下來。試驗船底部安裝了6個氣囊,幫助艙體平穩軟著陸。

  為了適應試驗船的大重量,五院508所設計了大型緩沖氣囊,每個氣囊充滿氣后相當于卡車輪胎大小。針對不同著陸情況,這6個“輪胎”會先后排氣,確保返回艙平穩落地。

  5、雙重保障確?焖偎丫

  五院西安分院研制的GNSS天線網絡,是幫助返回艙與地面取得聯系的關鍵設備。返回艙的降落地點、搜救信號等都要通過該天線網絡發送出去,可以說,它是返回艙隨身攜帶的“救生電話”。

  由于返回艙在重返地球過程中,經歷的環境極其惡劣和復雜,實際落地位置可能超出預定搜索范圍,甚至落在海上。如果出現這種情況,五院510所研制的國際救援示位標將發揮作用。該設備發射的無線電信標信號,能夠被全球海事衛星搜救系統識別,從而讓搜救人員快速找到返回艙。 【詳細】

試驗船上太空帶了啥?

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試驗船艙內情況

    為充分發揮任務效益,試驗船還搭載了不少“乘客”,開展了新技術、新產品在軌驗證。

  一、空間液體潤滑材料摩擦學行為研究實驗

  二、寬量程多精度空間微重力加速度測量技術試驗

  三、時間觸發控制電子系統試驗

  四、泄漏碰撞檢測系統試驗

  五、光纖光柵傳感系統試驗

  六、金屬/陶瓷材料在軌高精度成型實驗

  七、基于金屬3D打印技術的立方星部署器

  八、微生物采油菌種搭載實驗

    除此以外,試驗船內還有不少其他“乘客”——自神舟一號飛行任務開始,中國載人航天工程辦公室在每次飛行試驗任務中,都安排了實驗類搭載項目,先后搭載過特色花卉、野生菌、中藥材、經濟作物等近百個品種的籽種、枝條、菌種,促進太空生物科技產業發展。 【詳細】

駛向更遠深空的“太空巴士”

大載重氣囊緩沖技術試驗

    與神舟飛船相比,航天員在新一代載人飛船中住得更好、更舒適。新一代載人飛船高約9米,最胖的“腰圍”約4.5米,體重超過20噸,堪稱“太空巴士”。跟神舟飛船三艙結構不同,新飛船由兩艙構成:返回艙+服務艙。其中,返回艙是整船的指令中心,也是航天員生活居住的地方;而服務艙則提供動力和能源。

    以前航天員的生活工作需要在兩個較小的艙之間往返,而新一代載人飛船的返回艙密封艙空間更大,未來可根據任務需求,打造工作區、娛樂區、餐飲區以及衛生區,為航天員提供更舒適的生活居住環境。返回艙可配置穿戴式顯示儀表和生活娛樂大屏,讓航天員時刻了解新飛船的健康狀況,使其太空旅行更加豐富多彩。

    相比神舟飛船的鐘型外形,新一代載人飛船有著流暢的倒錐型鈍頭體氣動外形。倒錐型空氣升力更大,能在以接近第二宇宙速度高速返回時依靠空氣阻力減速,讓新一代載人飛船更加平穩、精準地降落。 【詳細】  

向載人探月邁進一大步

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新一代載人飛船示意圖

  新一代載人飛船是面向中國載人月球探測、空間站運營等任務需求而論證的具有國際先進水平的新一代天地往返運輸飛行器,具備高安全、高可靠、模塊化、多任務、可重復使用等特點,可提高中國載人飛船的乘員人數和貨物運輸能力。

    方面,中國載人航天工程正穩步推進,另一方面,中國月球探測工程也穩扎穩打,而且兩者基本同步開啟“三步走”的第三步征程。航天專家稱,以中國航天60多年的經驗積累和持續發展為基礎,載人航天與月球探測各自完成第三步之后,雙方融合發展的載人探月,必將正式提上議事日程。

 同時,它還意味著,中國航天已經開始向開展載人探月邁出重要而且關鍵的一大步?梢哉f,中國載人探月,未來正一步步到來。 【詳細】

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