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天宫空间站方案大变!时隔10年官方终于改口,航天科技再立新功

作者:jcmp      发布时间:2021-04-29      浏览量:0
每天24小时直播地球、宇航员太空授课、每

每天24小时直播地球、宇航员太空授课、每年4次载人飞行……国际空间站常态化运营已经成为美俄等航天强国日常生活的一部分,什么时候我国也能有这么一个大家伙每天能从遥远太空给我们带来惊喜。

国际空间站宇航员出舱行走

由于众所周知的种种原因,上世纪90年代所谓的“国际空间站”拒绝我方加入,正所谓 昔日你对我爱答不理,如今我让你高攀不起 。

27年前我国载人航天工程正式立项上马,此后我们陆续发射了5艘无人飞船、6艘载人飞船、两个空间实验室、一艘货运飞船,突破了载人天地往返飞行、多人多天、太空出舱行走、航天员中期驻留、航天器交会对接、在轨燃料补加等一系列门槛技术,为建设大型空间站奠定了坚实基础。

天宫二号受控离轨再入大气层

随着今年7月19日天宫二号空间实验室受控离轨再入大气层,标志着我国正式迎来空间站时代,今年航天战线已经全线转入备战天宫空间站工作。

根据任务规划天宫空间站工程共分3大阶段实施,分别是关键技术验证、建造、运营,其中 关键技术验证与建造阶段共计安排12次发射任务 ,长征五号B型运载火箭、天和号核心舱、梦天号实验舱、问天号实验舱、神舟载人飞船、天舟货运飞船是发射任务的主要载荷。

天和号核心舱

本月7日中国空间站运营阶段实施方案论证工作启动部署会召开,运营阶段神舟载人飞船将承担航天员天地往返任务,天舟货运飞船提供物资补给、燃料补加等货物上行任务。

载人为建站,建站为应用,早在921载人航天工程立项伊始我们就确立了建造空间站的终极目标, 天宫空间站方案设计可谓是三易其稿:

最初仅计划发射一个20吨级核心舱,这个单一舱室结构配合神舟载人飞船与货运飞船组成空间站设施;

早期三舱结构天宫空间站

后来随着经济快速发展,20吨级空间站显然无法满足需要,天宫也因此从单一舱室结构转变为三舱结构,由3个20吨级舱体构成;

再后来我国综合国力跃居世界第二,天宫设计方案再次出现重大变化,此次变化之后就构成了我们现在看到的天宫空间站。

最终定案的天宫空间站

最终定案的天宫空间站相较于前次方案,虽然主体结构同样是三舱结构,但却是一个极具开创性意义的设计方案。

首先是将巡天光学舱与空间站主体分离,取而代之的是20吨级梦天号实验舱,而巡天光学舱将与空间站共轨运行,也就是说 天宫空间站实质上已经形成4舱结构 。运营期间巡天光学舱将与天宫空间站适时择机对接,可以在轨燃料补加或者维修升级。

巡天光学舱

此前我国一直对外宣传天宫空间站是60吨级规模,而这与事实并不相符,4个20吨级舱体结构加上神舟载人飞船、天舟货运飞船,天宫空间站早已达到百吨级规模。 本月中旬载人航天工程总设计师周建平院士在广州召开的高峰论坛中明确指出我国天宫空间站近期规模为100吨,这是官方宣传口径时隔近十年首次改口 。

天宫空间站还将再发射3个实验舱

周建平总师的表态中还有一个关键词“ 近期规模 ”,也就是说还有一个远期规模,天宫空间站预留有拓展任务接口,理论上可以连续对接多个大型空间站舱体结构。此次高峰论坛也披露了天宫空间站下一步拓展任务 ,我们计划再发射3个20吨级实验舱,将天宫空间站从100吨提升至180吨级规模,三舱结构扩容至六舱结构,这可以看作是天宫的又一次方案变更。

砷化镓柔性太阳能电池翼

天宫空间站基于中国航天掌握的一系列新技术又进行了大刀阔斧的方案修改,太阳能电池翼​改用光电转换效率超过30%的砷化镓柔性太阳能电池翼,单位供电效率远远超越了400吨级的国际空间站,同时优化舱内结构设计,搭载了23个科研机柜,与国际空间站不相上下。

百吨级规模的天宫就已经可以与400吨级国际空间站旗鼓相当,升级为180吨之后综合科研能力将实现对国际空间站的彻底反超 。

天宫空间站使用寿命超过10年

能力越大责任也就越大,天宫空间站也将成为我国构建人类命运共同体的天基基础设施,在拓展任务中意大利正在与我国洽谈合建20吨级实验舱项目,今年6月12日我国与联合国外空司联合公布来自17个国家23个实体的9个项目入选天宫空间站第一批科学实验项目, 一座全新的国际空间站将从东方中国冉冉升起 。

不同于现阶段国际空间站泾渭分明的合作机制,我国天宫创造性地发明了我方主导多方受益的高效合作模式,我们提供平台,然后通过完全由我方主导的遴选机制选择科研项目,产生的科研数据必须向我方共享,没有达到要求的科研项目我们可以直接拒绝,比如在第一批合作项目中就拒绝了来自美国的项目。

天宫空间站停泊口对接试验

进入21世纪以来中国的发展成就不仅外国人百思不得其解,即便是我们自己也很难想象会有今天 ,综合国力跃升幅度之大超出了太多人的想象。十几年前究竟要不要造航母是炙手可热的话题,如今双航母战斗群已经初具雏形,十年前我们不会想到第四代战斗机歼-20会以如此之快的速度首飞,如今已列装成军,天宫空间站方案变迁也是一样的逻辑。

神舟2号

十号

登月