八年前的今天,我国空间交会试验迈出关键一步

时间:2011年11月1日
地点:中国酒泉卫星发射中心
事件介绍:2011年11月1日5时58分10秒,中国“神舟八号”飞船成功发射,并于11月3日凌晨与“天宫一号”对接。它属于载人航天工程第二步第二阶段空间实验室阶段任务,在这个价段,将建成中国首个空间实验室,为第三步建设空间站做准备。同时,也标志着中国已经初步掌握空间交会对接能力,拥有建设简易空间实验室,即短期无人照料的空间站的能力。

“神舟八号”飞船为改进型飞船,它全长9米,最大直径2.8米,起飞质量8082公斤,具备自动和手动交会对接功能,发射升空后将与正在轨稳定运行的“天宫一号”目标飞行器进行交会对接,实施中国载人航天首次空间交会对接任务。
神舟八号飞船,是一艘无人飞船,是中国“神舟”系列飞船的第八艘飞船,飞船为三舱结构,由轨道舱、返回舱和推进舱组成。

“长征二号F”遥八运载火箭全长58.3米,起飞质量497吨,运载能力为8130公斤,其在“长征二号F”火箭基础上进行多项改进,具有运载能力更高、入轨精度更高、可靠性更高等特点。

“空间交会对接”技术是指两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调,在同一时间到达太空同一位置的过程称为交会。对接是在交会的基础上,通过专门的对接机构将两个航天器连接成一个整体。实现两个航天器在太空交会对接的系统,称为交会对接系统。

空间站建立需多次发射不同小的飞行器在轨道进行组装。组装的关键技术是飞行器之间的交会对接。
第一,可以组装大型的空间飞行器。俄罗斯和美国的空间站,都是由多个舱段用多次发射在轨道组装来完成的。由于一个空间站都是几十吨的总重量,所以火箭将其一次送上太空难度太大,这就需要多次发射小的飞行器,然后在轨道上进行组装。而这种组装的关键技术就是交会对接。
第二,交会对接可以为轨道上的卫星、空间飞行器提供物资补给。如果未来我们要登火星、登月球,由于路途遥远,就需运用交会对接技术在太空给飞行器补充能量。同时,还可以在轨对许多飞行器进行维修。
第三,从更长远的角度来看,还可以在太空建立一个大型的空间电站。太空的太阳能资源很丰富,用太阳能帆板发电储存,可随时给太空的航天器使用。

空间实验室是设立在太空的用于开展各类空间科学实验的实验室。“天宫一号”是中国空间实验室的雏形,中国首个真正意义上的空间实验室——天宫二号空间实验室于2016年9月15日成功发射。
我国的空间实验室采用两舱结构,分别为实验舱和资源舱。实验舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件,可用于航天员驻留期间在轨工作和生活,密封的后锥段安装再生生保等设备。实验舱前端安装一个对接机构,以及交会对接测量和通信设备,用于支持与飞船实现交会对接。资源舱为轨道机动提供动力,为飞行提供能源。

空间站是一种在近地轨道长时间运行,可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。

研制空间实验室是建造空间站的重要前提和技术保障,可对空间站的关键技术进行试验,获取经验,降低风险,为建造空间站打基础。


“天宫一号”并非真正的空间站,而是用于试验我国未来空间站项目所需技术的首个太空试验平台,目的是为此后我国建设空间站做准备。
中国载人航天工程,是我国空间科学实验的重大战略工程之一,于20世纪90年代初期开始筹划,并确定了三步走的发展战略。
第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验。
第二步,在第一艘载人飞船发射成功后,突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术,并利用载人飞船技术改装、发射一个空间实验室,解决有一定规模的短期有人照料的空间应用问题。
第三步,建造载人空间站,解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。


礼炮号系列空间站(Salyut)由前苏联建造,其中礼炮1号是人类的第一个空间站。这个系列的空间站在1971年到1985年间服役,期间一共发射了礼炮1号至礼炮7号共7个空间站。它们的任务是完成天体物理学、航天医学、航天生物学等方面广泛的科研计划,考察地球自然资源和进行长期失重条件下的技术实验。


国际空间站(International Space Station, ISS)是由美国国家航空航天局(NASA)、俄罗斯联邦航天局(RFSA)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、加拿大太空局(CSA)和欧洲空间局(ESA)等共同建造的空间站项目。它在1998年开始建造,各功能模块在其后被陆续送入轨道装配,2011年2月国际空间站组装工作全部结束 。国际空间站是目前人类拥有过的规模最大的空间站。

中国空间站包括核心舱、实验舱梦天、实验舱问天、载人飞船(即已经命名的“神舟”号飞船)和货运飞船(天舟一号飞船)五个模块组成。各飞行器既是独立的飞行器,具备独立的飞行能力,又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合体,在核心舱统一调度下协同工作,完成空间站承担的各项任务。
2019年7月,中国空间站核心舱完成了初样阶段综合测试、真空热试验等大型试验,即将转入正样阶段。“问天”实验舱和“梦天”实验舱完成了初样舱体阶段生产,正在开展总装工作。长征五号B运载火箭完成了初样阶段研制工作,目前正在进行飞行产品生产、发动机可靠性增长试验。航天员系统开展了长期载人飞行综合模拟验证、出舱活动水下验证等大型地面试验,第三批预备航天员选拔的初选工作已完成,舱外航天服正在进行飞行产品生产。
来源 | “大漠问天”微信公众号
编辑 | 唐巍
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