2021 年,4 月 29 日 11 时 23 分,长征五号 B 遥二运载火箭搭载空间站 “天和核心舱”,在海南文昌航天发射场发射升空!

此次核心舱搭载的长征五号 B 遥二运载火箭,可以直接把航天器带入轨道。

发射 8 分钟后,舱箭成功分离,核心舱入轨。

  热烈祝贺中国空间站天和号发射成功-DENG's LIFE

  图 | 长征五号 B 遥二运载火箭点火(来源:网络)

星空浩瀚,探索不止,“天和” 成功发射,代表着中国的问天之旅,将踏上全新的征程。

“天和” 的发射吸引着全世界的目光,据中国载人航天工程办公室消息,4 月 23 日,“天和” 与长征五号 B 遥二运载火箭组合体已转运至发射区,全世界都在等待着 “天和” 的发射。

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  图 | 长征五号 B 遥二运载火箭起飞(来源:网络)

“天和” 由航天科技集团五院负责总研制,发射前一周,研究团队按照既定计划,开展发射前的各项功能检查、联合测试等工作。

中国空间站预计在明年全部建成,在今、明两年将完成 11 次发射任务,包括 “天和” 发射在内,今、明两年总价发射 3 次舱、4 次货运飞船和 4 次载人飞船。

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  图 | 中国空间站示意图 (来源:中国载人航天工程办公室)

“天和” 的 “核心” 作用体现在哪儿呢?中国空间站由 3 个舱,经过严密对接,组合而成。

作为核心舱,“天和” 是空间站所有组成部分里,最先上天的,占据着最重要的中心位置。之后,“天和” 会和 “问天” 和 “梦天” 两个实验舱相连接,三舱形成 T 型结构。

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  图 | 空间站 “天和” 核心舱结构示意图(来源:网络)

“天和” 作为整个空间站率先发射的舱段,其核心地位体现在哪里?“天和” 的核心地位,体现在三个方面:

第一点,从结构上讲,核心舱拥有四通八达的结构,帮助飞船实现对接。“天和” 头部,是节点舱,有四个对接口。

其中,轴向对接口的使用次数最频繁、用途也最广泛,可以对接载人飞船、货运飞船,为空间站提供物资支持。两个实验舱也是先前向对接,再进行二次对接。

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  图 | 空间站 “天和” 核心舱对接口(来源:网络)

“天和” 还有个径向对接口,专用于载人飞船的对接。“天和” 的大柱段尾部,还有一个后向对接口,一般用来对接货运飞船对接。

第二点,核心舱是航天员主要生活场所,航天员需要在核心舱生活 3-6 个月。“天和” 的设计十分人性化,最大限度地保证宇航员的生活质量。

核心舱内的大柱段,也叫做生活控制区,有 50 立方米的空间,供航天员工作、生活,比天宫 1 号、2 号的三倍还多。

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  图 | 空间站 “天和” 核心舱小柱段(来源:网络)

不仅如此,“天和” 还满足了以下条件:配有完善的环控生保系统,舱内温度、湿度十分宜居,满足水和氧气等生存 “必需品” 持续不断的供应。

航天员的的起居室位于核心舱的小柱段,这里配备了 3 个睡眠区、1 个卫生区和 1 个锻炼区,研究团队尽力为航天员创造舒适的生活和科研环境。

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  图 | 空间站 “天和” 核心舱(来源:中国载人航天工程办公室)

第三点,核心舱扮演着举足轻重的角色 —— 它作为整个空间站的管理控制中心,并拥有长期自主飞行能力。

中国把 “天和” 率先送入轨道,之后会依次发射两架飞船 —— 天舟二号货运飞船和神舟十二号载人飞船,发射时间初步定在明年。空间站正式的在轨组建工作,也有望在明年展开。

“天和” 作为核心舱,它对于整个空间站而言,就像大脑之于人。为确保万无一失,空间站的三大舱:1 个核心舱、2 个实验舱,分工明确的同时又互为补充。比如,实验舱的发电能力超过核心舱;实验舱也配备了气闸舱和机械臂……

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  图 | 空间站 “天和” 核心舱大机械臂(来源:网络)

总之,为了航天员的安全,实验、探测的顺利进行,研究团队还准备了诸多备用方案。

“天和” 腾空,既意味着中国航天事业踏入全新的征程,也意味着人类航天探索事业的新开端。

中国空间站建成后,可以做什么呢?例如,开展微重力太空实验,测试适合太空飞行的飞行器,做太空直播等等…… 从长远来看,深太空探索需要空间站作为中转中心,例如人类若想将来登录火星,必然需要空间站作为支撑。

站在现在回望人类的航天探索过去的 50 年,展望未来 50 年,才发现一切才刚刚开始。

“天和” 成功发射,是中国航天事业迈入空间站时代的第一步,是空间站建设的关键一步。中国空间站建成后,中国将与世界各国合作,开启探索太空之旅。

随着航天基础设施,航天技术能力不断完善和发展,在空间站的帮助下,人类将进入一个全新的世界。

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  图 | 中国航天发展历程时间轴(来源:DeepTech)

美俄竞争激烈,中国或 “后发制人”

载人航天工程,有三个特点:高投入、高风险、高技术。

放眼全球,现今独立掌握载人航天技术的国家,只有三个,分别是中国、美国和俄罗斯。

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  图 | 国际空间站(来源:Pixabay)

中国的太空探索计划,在 1992 年就已经明朗,正是在那一年,中国就制定了宏伟的载人航天 “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,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;

第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

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  图 | 空间站 “天和” 核心舱(来源:中国载人航天工程办公室)

之前,俄国家航天公司总裁罗戈津在当地时间 4 月 15 日表示,“俄罗斯将逐步退出国际空间站,已准备好建造自有空间站,项目正待总统普京批准,新的自有空间站争取到 2030 年升空。俄副总理鲍里索夫近期表示,俄罗斯将在 2025 年退出国际空间站。”

罗戈津提到的国际空间站始建于 1998 年,是一项由 16 个国家参与的、总投资超过 1000 亿美元的大型国际合作项目。其中俄罗斯和美国是主导国,日本、加拿大、欧洲航天局成员国和巴西等是成员国。

如今,该国际空间站经过 2 次延期后,设备老化严重,继续使用下去可能会造成灾难性后果。俄罗斯表示,不敢拿宇航员的生命去冒险。

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  图 | 中国空间站密封舱内的空间实验柜(来源:中国载人航天工程办公室)

在中国建造空间站之前,美、俄在外太空赛道上 “疯狂” 角逐。乌克兰危机爆发后,美国大力制裁俄罗斯,比如对航天事业所需要的进口部件进行管制,俄航天事业也深受影响,进入 “艰难时期”。加之国际空间站这几年的研究进展寥寥无几,俄国和美国再次在航天事业上进行重大合作的可能性不大。

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  图 | 美国太空探索技术公司宇宙飞船(来源:Pixabay)

2020 年 11 月,美国太空探索技术公司(SpaceX)的 “龙” 飞船首次,成功地把 4 名航天员送入国际空间站。这是美国恢复载人航天能力的象征,也是美国摆脱对俄罗斯依赖的关键一步。2021 年 4 月 24 日来自美国航天局直播了 SpaceX 载人 “龙” 飞船与国际空间站的对接过程。

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  图 | 国际空间站概念图(来源:Pixabay)

而俄罗斯放弃如同 “鸡肋” 的国际空间站,因为制度和技术的实力,俄国很有底气。

俄罗斯有完善的制度以保证航天事业的不断发展,例如,2020 年 1 月,俄罗斯通过《2030 年前及未来太空事业国家基本政策》。

在航天科技上,俄罗斯也在持续进步,如格洛纳斯全球定位系统。在此前,俄罗斯也披露了载人登月计划 ——2030 年登月,2035 年前建设长期月球基地。

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  图 | 月球基地概念图(来源:Pixabay)

“天和” 的成功发射,代表着中国在航天探索领域的实力,也代表着中国已成为美国和俄国强有力的竞争对手。

有国外媒体表示,“天和” 的成功发射,代表着中国后来居上,在航天探索上,具备后发制人的优势,这令美国、俄罗斯倍感压力。

中国的竞争对手是世界航天强国,因此中国航天的发展要走多元化、开放共赢之路。

中国商业航天获初步发展,空间站迎来新机遇

大国的航天实力,还体现在其商业航天的发展上。

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  图 | 太阳系(来源:Pixabay)

航天是一项非常复杂的系统工程,需要调动大资源、开展大协同大协作才有可能完成。

由于目标的特殊性,与大多数其他行业相比,航天工程有一项很鲜明的特点,就是需要一次成功,而且在项目真正执行之前只能对各分系统进行试验,无法进行整体验证。

例如火箭发射,一旦按下启动按钮,一切就不可逆了,飞行过程中人的干预能力十分有限,由于投入较大资金、人力、时间,一旦发射失败,不仅无法挽回、损失也很大。而抛开经济、资源损失不

说,有些重大项目往往下一个发射窗口就需要等待很多年。

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图 | 火箭发射台(来源:Pixabay)

“航天项目整体没有试错机会,而失败的代价又过于沉重,重大项目能够再次启动的时间窗口稀缺,是航天工程的鲜明特点。” 九州云箭联合创始人告诉 DeepTech。

刘洋表示,中国商业航天比较年轻,但却是中国航天密不可分的一部分,是中国航天强国战略的重要助力。以目前发展阶段来看,国家航天在诸如载人、探月、探火等一系列高精尖领域持续投入和发展,而民营航天企业则多聚焦于航天商业化应用技术的探索和研发。

“随着时间的推移,民营企业有望在解决好商业化应用后,反哺航天高精尖领域的探索和创新,形成良性循环。” 刘洋说。

4 月 24 日是中国第六个 “中国航天日”,今年航天日主题是 “扬帆起航,逐梦九天”。

在卫星互联网被纳入新基建范畴后,这无疑会为国内方兴未艾的商业航天市场带来刺激。同时,当下的太空已经成为大国间的博弈竞争点。

面对激烈的航天经常,处于初级发展阶段的中国民航该怎么做?正如中科创星航天日寄语所说的那样:“航天社会化、全球化,包括商业化都是不可逆转是时代趋势。商业航天存在的唯一理由就是创新,要通过技术与管理的创新,降低成本,提高服务效率和服务水平。”