本报综合报道 天宫刚起航,神舟又出征。10月17日,在长征二号F运载火箭托举下,航天员景海鹏、陈冬乘坐神舟十一号飞船从酒泉卫星发射中心飞入太空。
从神舟一号到神舟十一号,中国载人航天工程已成功发射11艘神舟飞船、天宫一号目标飞行器、天宫二号空间实验室,累计有11名航天员14次圆梦太空。
继完美执行神舟七号、神舟九号任务后,“非常享受自己工作”的50岁的景海鹏三度飞天,创造了中国载人航天的新纪录。“在偶像杨利伟的感召下”加入航天员队伍的38岁的陈冬,成为中国第二批航天员中首位飞天的男航天员。按照计划,神舟十一号将于距地面393公里的轨道与天宫二号自动交会对接,形成组合体,航天员进驻天宫二号,组合体在轨飞行30天。期间,两名航天员将按计划开展有关科学实验。
神舟十号与天宫一号对接时,轨道高度是343公里。神舟十一号和天宫二号对接时的轨道高度是393公里,比过去高了50公里,为何要高出50公里?航天科技集团五院GNC分系统指挥罗谷清说,主要是为了我国载人航天 “三步走”发展战略的第三步——建造空间站做准备,因为这与未来空间站的轨道高度基本相同,飞行也更加接近未来空间站要求。
“神舟十一号的发射,标志着我国载人航天将完成探索试验阶段,并在将来转入空间站阶段的常态化运行。”中国载人航天工程副总指挥、军委装备发展部副部长张育林说。
作为人类开展空间探索的最佳平台,空间站是中国载人航天工程 “三步走”战略的最高目标,中国将在2020年前后建成空间站。
“我们将建造一个具有时代技术特征和中国特色的空间站。”张育林说,“这是一个比国际空间站运行经济性更好、信息化程度更高的空间站。”
今年是中国航天事业创建60周年。1956年,中国航天事业蹒跚起步;1992年,中国载人航天工程正式立项。从“两弹一星”到载人航天,从探月工程到火星探测……探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是中华民族不懈追求的航天梦。
“作为一名航天员,我深刻地感受到,个人的梦想和国家的航天事业、民族的腾飞始终紧紧结合在一起。”中国载人航天办公室副主任杨利伟说。
33天的太空旅程
神舟十一号入轨后经过两天独立飞行,完成与天宫二号自动对接形成组合体,完成组合体30天中期驻留任务后,与天宫二号分离,在一天内返回内蒙古主着陆场,神舟十一号任务结束。在太空时间长,如何保障航天员太空工作生活和执行任务的能力,怎样提高飞船的可靠性?
神舟十一号的技术改进,很重要的一个创新亮点,是新配备了宽波束中继通信终端设备,显著扩大了测控覆盖范围,提升了飞船姿态快速变化时的天地通信保障能力,从而提高了航天员的安全性和飞船的可靠性。
“此次任务目的是进一步对改进型载人飞船功能进行全面验证,为后续载人任务提供重要的技术支撑。此外,通过多项在轨试验,将进一步验证飞船设计功能,获取和积累载人环境相关的飞行试验数据。”神舟十一号飞船总设计师张柏楠说。
在此次空间实验室任务中,对接轨道和返回轨道高度比以前增加了50公里,神舟十一号任务将首次考核验证空间站阶段的交会对接和载人飞船返回技术,还将首次考核航天员中期驻留能力,通过验证航天员驻留能力,为航天员空间站阶段长期在轨考核奠定基础。
完成高难度“太空之吻”
“为验证未来航天技术,满足未来空间站交会测量设备长寿命使用要求,对神舟十一号的交会测量设备进行了升级换代。”中国载人航天工程办公室副主任武平说。
天宫二号和神舟十一号的交会对接,是搭建太空之家的重要一步,尤其是两者从相距120米到最终完成对接的阶段,难度最大、风险最高。为了让它们能在以8倍于子弹的速度下毫厘不差地对接在一起,技术人员对光学成像敏感器实现了升级。神舟十一号交会对接光学成像敏感器主任设计师龚德铸说,太空中阳光照射强度是地球上的三到五倍,很容易“亮瞎”飞行器的“双眼”,就像开车时被对面来车晃了大灯,需要一段时间才能恢复视力,因此以往交会对接要选择光线合适的时机进行。
与天宫一号上运用的一代产品相比,升级版敏感器的太阳杂光抑制能力、识别目标敏感度均大幅提升,即使被晃了眼,视力恢复时间也能从原来的十秒缩短到几百毫秒。由此,神舟十一号和天宫二号可以实现准全天候实时对接,可保障航天器突发维修补给或航天员应急救生。
飞船安全返航的法宝
看过神舟飞船发射的人们会注意到,火箭顶端有个类似避雷针的尖塔状装置,这就是由航天科技集团四院自主研制,被称为航天员“生命之塔”的逃逸救生系统。据介绍,逃逸塔性能特殊,技术复杂,国际上只有美国和俄罗斯掌握了这项技术。
回收着陆是载人航天活动的最后步骤,也是决定航天员能否安全回家的最后一棒。
据介绍,神舟十一号回收着陆的亮点明显,一是全国首创特大型降落伞。降落伞系统是飞船返回阶段的重要气动力减速装置,它可以将进入大气层的飞船返回舱从高铁速度降到普通人慢跑的速度。系统由7000多个零部件组成,是目前我国航天器回收降落伞中结构最庞大和最复杂的系统。其中主伞1200平方米,能铺满一个足球场。二是着陆缓冲技术提升乘坐舒适度。经过与空气的“软”摩擦之后,飞船返回舱进入着陆缓冲环节,这最后一步是硬碰硬的撞击。为了让飞船在“落脚”的一瞬依然保持航天员良好的乘坐体验,研究人员将着陆缓冲技术应用于神舟飞船返回舱的着陆缓冲系统,从而实现返回舱“软着陆”。
“天极”望远镜:唯一的国际合作项目
“天极”望远镜的全称是“天极”伽玛暴偏振探测仪,由中科院高能物理研究所牵头,瑞士日内瓦大学、瑞士保罗谢尔研究所、波兰核物理研究所等参与,是天宫二号上唯一的国际合作项目。作为国际上最灵敏的伽玛暴偏振探测仪,“天极”的探测效率比国际同类仪器高几十倍,它预期运行两年,可以探测到大约100个伽玛射线暴,为更好地理解宇宙中极端天体物理环境下最剧烈的爆发现象的产生机制作出重要贡献。
伴随卫星:天宫二号的守护者
天宫二号飞行期间还将在轨释放一颗伴随卫星。伴随卫星飞行试验将进一步验证小型高功能密度卫星、在轨释放、驻留伴随飞行等技术,并为未来新型航天器编队飞行技术奠定基础。
这颗伴随卫星搭载了高分辨率全画幅可见光相机,将在空间绕飞试验过程中对天宫二号与神舟十一号组合体进行高分辨率成像,堪称天宫二号和神舟飞船的 “自拍神器”。
航天员景海鹏、陈冬出征