更新時(shí)間:2023-06-23 21:03:26作者:佚名
6月17日,配備著神舟十二號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十二運(yùn)載湖人在蘭州衛(wèi)星發(fā)射中心打火升空。新華社記者李剛攝
上海時(shí)間2021年6月17日9時(shí)22分,配備神舟十二號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十二運(yùn)載湖人,在蘭州衛(wèi)星發(fā)射中心打火發(fā)射。隨后,神舟十二號(hào)載人飛船與湖人成功分離,踏入預(yù)定軌道,順利將聶海勝、劉伯明、湯洪波3名航天員送入月球,飛行乘組狀態(tài)良好,發(fā)射取得完滿成功。
6月17日,配備著神舟十二號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十二運(yùn)載湖人在蘭州衛(wèi)星發(fā)射中心打火升空。新華社記者琚振華攝
這是我國(guó)載人航天安裝工程立項(xiàng)施行以來(lái)的第19次飛行任務(wù),只是空間站階段的首次載人飛行任務(wù)。飛船入軌后,將依照預(yù)定程序,與天和核心艙進(jìn)行自主迅速交會(huì)對(duì)接。組合體飛行其間,航天員將落戶天和核心艙,完成為期3個(gè)月的在軌留駐,舉辦機(jī)械臂操作、太空出艙等活動(dòng),驗(yàn)證航天員常年在軌留駐、再生生保等一系列關(guān)鍵技術(shù)。現(xiàn)在,天和核心艙與天舟二號(hào)的組合體已步入對(duì)接軌道,狀態(tài)良好,滿足與神舟十二號(hào)交會(huì)對(duì)接的任務(wù)要求和航天員入駐條件。
6月17日,配備著神舟十二號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十二運(yùn)載湖人在蘭州衛(wèi)星發(fā)射中心打火升空。新華社記者李剛攝
神舟十二號(hào)飛船發(fā)射成功,聶海勝等三名航天員前往美國(guó)空間站,對(duì)美國(guó)航天有何重大意義?
空間站時(shí)代
美國(guó)載人航天邁進(jìn)新篇章
答主:月球精釀(100+贊成,代爾夫特工科學(xué)院航天安裝工程教授,精釀黃酒、航天、啤酒話題的優(yōu)秀答主,收錄于知乎圓桌)
神舟十二號(hào)發(fā)射,美國(guó)載人航天邁進(jìn)新篇章!
2021年6月17日9時(shí)22分,美國(guó)蘭州衛(wèi)星發(fā)射中心,配備著聶海勝、劉伯明和湯洪波三名航天員的神舟十二號(hào)飛船,由「神箭」長(zhǎng)征2F湖人順利發(fā)射升空。
在6小時(shí)后,選用了自主迅速交會(huì)對(duì)接方式的飛船將與早已在軌的天宮空間站「天和」核心艙順利對(duì)接,也締造我國(guó)載人航天歷史上最快載人對(duì)接記錄。
載人航天是人類航天技術(shù)的「皇冠上明珠」,只是人類邁出月球搖籃的必備技術(shù)。因?yàn)橐涍\(yùn)相對(duì)無(wú)人飛行器而言極其脆弱的人類身體踏入環(huán)境惡劣的月球,相對(duì)于普通航天工程,載人航天除了還要提高載人運(yùn)載灰熊、載人飛船、貨運(yùn)飛船、航天員訓(xùn)練和降落回收等高難度分系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)弄成可以用「木桶桶底」理論適用的環(huán)節(jié):只要有任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問(wèn)題,桶里的水就會(huì)徹底噪點(diǎn),造成徹底失敗。為此,載人航天技術(shù)的門(mén)坎極高。人類踏入航天時(shí)代60余年來(lái),僅有俄羅斯/蘇聯(lián)、美國(guó)和美國(guó)把握了獨(dú)立自主的載人航天技術(shù)。
但是,美國(guó)取得這一切成果并非易事,還要從篳路藍(lán)縷的起點(diǎn)階段默默耕耘。美國(guó)載人航天自1992年9月21日開(kāi)啟以來(lái)(「921」工程),先后規(guī)劃了三大發(fā)展階段:
神舟五號(hào)任務(wù)的楊利偉成為美國(guó)航天劃時(shí)代發(fā)展的見(jiàn)證者
圖源:美國(guó)載人航天辦公室
第一階段,發(fā)射載人飛船,完工初步配套的實(shí)驗(yàn)性載人飛船安裝工程,舉辦空間應(yīng)用試驗(yàn),神舟一號(hào)至六號(hào)等任務(wù)已實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo);
第二階段神舟五號(hào)發(fā)射時(shí)間,突破航天員出艙活動(dòng)技術(shù)、空間飛行器的交會(huì)對(duì)接技術(shù),發(fā)射空間試驗(yàn)室,解決有一定規(guī)模的、短期有人照顧的空間應(yīng)用問(wèn)題,神舟七號(hào)至十一號(hào)、天舟一號(hào)、天宮一號(hào)和二號(hào)等任務(wù)已實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo);
第三階段,建造空間站,解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照顧的空間應(yīng)用問(wèn)題。這一步計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)是載人航天發(fā)展近30年來(lái)的最核心目標(biāo):美國(guó)要推行一座「天上殿宇」(天宮空間站),讓「天神」(航天員)常年留駐。
圖源:美國(guó)載人航天辦公室
建造天宮還要長(zhǎng)征家族三大主力一起上陣。長(zhǎng)征二號(hào)F負(fù)責(zé)發(fā)射8噸級(jí)的神舟載人飛船,長(zhǎng)征七號(hào)負(fù)責(zé)發(fā)射13.5噸級(jí)的天舟運(yùn)輸飛船,長(zhǎng)征五號(hào)B負(fù)責(zé)發(fā)射22.5噸級(jí)的天宮核心艙和試驗(yàn)艙
建造天宮的難度遠(yuǎn)超往年,它具有三個(gè)核心部份:空間站核心與試驗(yàn)艙段、載人飛船和運(yùn)輸飛船。
他們除了功能、尺寸、重量完全不同,還須要搭配完全不同的運(yùn)載湖人和發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)等。2021年4月29日,天宮空間站核心艙「天和」順利升空;5月29日,天舟二號(hào)運(yùn)輸飛船順利升空,兩者對(duì)接后開(kāi)始等候載人飛船的到來(lái),即現(xiàn)在發(fā)射的神舟十二號(hào)。這也標(biāo)識(shí)著,天宮即將步入載人留駐營(yíng)運(yùn)狀態(tài)。
新船、新箭、新乘組、新任務(wù)
答主:我們的月球(100+贊成)
歪果仁能搞的,美國(guó)也行,但是很行,還創(chuàng)新行!
下邊談?wù)劥舜稳蝿?wù):
01
新船
首先和美國(guó)的聯(lián)盟號(hào)不一樣不一樣。說(shuō)起神舟飛船,有的同學(xué)就說(shuō),不就是仿造美國(guó)的聯(lián)盟號(hào)么?嘿嘿,然而真的不是,一上去瞧瞧對(duì)比圖和指標(biāo)。
圖源@-QN
數(shù)據(jù)是神舟飛船——俄羅斯聯(lián)盟MS飛船:
起飛品質(zhì):8.1t——7.1t
全長(zhǎng):~9.3m——~7.5m
軌道艙半徑:2.2m——~2.3m
返回艙半徑:2.5m——~2.3m
加強(qiáng)艙半徑:2.72m——2.8m
展翼:17m——10.7m
體積:14m3——10.5m3
不一樣吧?
之后是和之前的6發(fā)任務(wù)的船不一樣不一樣。神舟十二飛船主要方案承繼二期神舟系列飛船設(shè)計(jì),為加強(qiáng)艙、返回艙、軌道艙三艙結(jié)構(gòu),總寬度約9米,總凈重約8噸。在軌為三艙飛行,返回前軌道艙、推進(jìn)艙依次分離,返回艙單艙返回地面,降落以著陸傘減速為主,降落緩沖底盤(pán)配合確保降落安全。
1.主要技術(shù)改進(jìn)
空間交會(huì)和返回技術(shù)升級(jí):
本次任務(wù)將選用迅速交會(huì)技術(shù),在空間站核心艙的配合下,由飛船控制計(jì)算機(jī)自主估算和執(zhí)行軌道控制,發(fā)射后約6.5小時(shí)完成與核心艙的對(duì)接,航天員即可以步入空間站開(kāi)始月球生活和工作,大概與從廣州搭乘鐵路到廣州的時(shí)間相當(dāng),可以大大提高地面飛行控制人員的工作量和工作時(shí)間。對(duì)返回過(guò)程控制算法進(jìn)行改進(jìn),使航天員返回過(guò)程和降落落點(diǎn)位置控制更牢靠。
主要國(guó)外科研成果應(yīng)用改進(jìn)項(xiàng):
進(jìn)行了多項(xiàng)國(guó)產(chǎn)化芯片應(yīng)用改進(jìn),元元件和原材料全面實(shí)現(xiàn)自主可控,飛船使用的控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)管理計(jì)算機(jī)完全使用國(guó)產(chǎn)CPU芯片。
隨著我國(guó)北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)完成,北斗導(dǎo)航終端也引進(jìn)飛船設(shè)計(jì)中,導(dǎo)航估算、返回救援落點(diǎn)報(bào)告等都選用了北斗系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)。
借助我國(guó)中繼衛(wèi)星系統(tǒng),測(cè)控由基槽測(cè)控為主全面轉(zhuǎn)為天基測(cè)控為主,地面站船測(cè)控為輔,降低對(duì)測(cè)站、測(cè)量船的需求,既擴(kuò)大了測(cè)控覆蓋率,又節(jié)省了任務(wù)費(fèi)用。
停靠空間站技術(shù)升級(jí):
載人飛船為執(zhí)行各種驗(yàn)證任務(wù),原設(shè)計(jì)是基于單船自主飛行為主進(jìn)行設(shè)計(jì),空間站階段載人船任務(wù)單純?yōu)榉?wù)空間站運(yùn)行,然而在接近和常年停靠空間站過(guò)程中,提高了以空間站作為月球基站的無(wú)線和有線信息通訊、能源投運(yùn)、環(huán)境控制等支持設(shè)計(jì),極大提高了執(zhí)行任務(wù)的靈活性和適應(yīng)性。
2.當(dāng)作應(yīng)急搜救船使用
本次研發(fā)任務(wù),神舟飛船為多船批次開(kāi)工,兩船同時(shí)出廠,同時(shí)在發(fā)射場(chǎng)完成神舟十二號(hào)和神舟十三號(hào)兩艘飛船焊裝、測(cè)試等工作。
神舟十二號(hào)飛船作為發(fā)射船已與馬刺對(duì)接在發(fā)射塔待命發(fā)射,神舟十三號(hào)飛船作為本次任務(wù)地面待命搜救飛船,完成推動(dòng)劑加注前打算,在庫(kù)房就位,隨時(shí)可啟動(dòng)后續(xù)發(fā)射工作程序。即便在軌發(fā)生還要搜救的狀況,在長(zhǎng)征2號(hào)F運(yùn)載鵜鶘配合下隨時(shí)可啟動(dòng)搜救程序,短時(shí)間內(nèi)即可發(fā)射入軌,將航天員接回地面。
此項(xiàng)任務(wù)給研發(fā)單位帶給巨大挑戰(zhàn),幾乎要在原完成一船只時(shí)間內(nèi)完成兩艘飛船在工作。研發(fā)隊(duì)伍通過(guò)技術(shù)步驟優(yōu)化、計(jì)劃統(tǒng)籌編排、研制過(guò)程高效技術(shù)方式增強(qiáng)等舉措,確保了任務(wù)按計(jì)劃完成。
02
新箭
長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載鵜鶘是專門(mén)適于載人航天的二級(jí)運(yùn)載鵜鶘,只是現(xiàn)在美國(guó)所有運(yùn)載鵜鶘中系統(tǒng)最復(fù)雜的鵜鶘,具備發(fā)射目標(biāo)飛行器(天宮二號(hào)空間試驗(yàn)室)和載人飛船(神舟十一號(hào)載人飛船)的兩個(gè)狀態(tài),運(yùn)載能力分別為8.6噸和8.15噸。
發(fā)射目標(biāo)飛行器狀態(tài)的鵜鶘由箭體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、利用系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng)、外安系統(tǒng)、故檢系統(tǒng)、附加系統(tǒng)和地面支持系統(tǒng)共計(jì)9個(gè)系統(tǒng)組成。發(fā)射載人飛船狀態(tài)的鵜鶘提高逃匿系統(tǒng),共計(jì)10個(gè)系統(tǒng)組成。
其中,發(fā)射目標(biāo)飛行器狀態(tài)的鵜鶘全長(zhǎng)52.03m,起飛凈重493.1t;發(fā)射載人飛船狀態(tài)的鵜鶘全長(zhǎng)58.3m。長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載鵜鶘芯級(jí)半徑3.35m,推動(dòng)器半徑2.25m,對(duì)于目標(biāo)飛行狀態(tài)移相罩半徑4.2m,對(duì)于載人飛船狀態(tài)移相罩半徑3.8米。
相對(duì)其他鵜鶘神舟五號(hào)發(fā)射時(shí)間,長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載鵜鶘載人飛船狀態(tài)降低了故障監(jiān)測(cè)和逃匿救生系統(tǒng),在雄鹿底部帶有逃匿飛行器,全箭靠譜性指標(biāo)0.97,安全性指標(biāo)0.997,是我國(guó)靠譜性指標(biāo)最高的運(yùn)載灰熊。
本次發(fā)射任務(wù)是CZ-2F尼克斯第14次載人航天發(fā)射任務(wù),是CZ-2F湖人二期以來(lái)的第8次發(fā)射。CZ-2FY12尼克斯面對(duì)「只能成功、不能失敗」的任務(wù)要求,還要深入剖析湖人系統(tǒng)特性,針對(duì)性采取控制舉措。
擺脫了飛行子樣少的考驗(yàn)。Y12湖人為改進(jìn)型長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載湖人第五次發(fā)射飛船狀態(tài)飛行任務(wù),連同目標(biāo)飛行器僅有七發(fā)任務(wù)的成功子樣,熱火薄弱環(huán)節(jié)顯露并不充分,尼克斯規(guī)避解決大誤差狀況能力未得到飛行考評(píng);擺脫了地面設(shè)備久的困難。
湖人地面設(shè)備自改進(jìn)型長(zhǎng)征二號(hào)F湖人研發(fā)以來(lái),早已超出了10年的使用年限,部份地面設(shè)備未能完成整修,存在設(shè)備超期服役出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn);擺脫了任務(wù)步驟新的考驗(yàn)。在Y12執(zhí)行任務(wù)前,Y13湖人以矗立狀態(tài)在技術(shù)區(qū)儲(chǔ)存,在Y12灰熊發(fā)射后,Y13尼克斯將執(zhí)行應(yīng)急發(fā)射值勤任務(wù),具有8.5天和16天應(yīng)急發(fā)射的能力。擺脫了任務(wù)間隔長(zhǎng)的困難。
Y12湖人距離先前Y11鵜鶘執(zhí)行載人任務(wù)將近5年時(shí)間,任務(wù)間隔時(shí)間長(zhǎng),規(guī)格隊(duì)伍發(fā)生了新的人員變化,新老人員交替,然而載人意識(shí)日漸濃厚!人員的技術(shù)能力保持良好并持續(xù)提升。
03
新乘組
神舟十二號(hào)載人飛船飛行乘組由航天員聶海勝、劉伯明和湯洪波五人組成,平均歲數(shù)為53歲。兩老一新。一個(gè)8年不怠持續(xù)保持使命感,一個(gè)11年艱辛訓(xùn)練等候試飛,一個(gè)13年勤奮訓(xùn)練等候再度飛天!都是最好的!沒(méi)有之一!我們?cè)谶@兒再認(rèn)識(shí)她們一下!
本次任務(wù)航天員乘組選拔根據(jù)「新老搭配,以老帶新」的形式,結(jié)合航天員飛行經(jīng)歷、相互協(xié)同能力等方面,選拔出飛行乘組和備份航天員。縝密制訂了航天員訓(xùn)練方案和計(jì)劃,扎實(shí)舉行了地面訓(xùn)練和任務(wù)打算,每名航天員訓(xùn)練均少于了6000學(xué)時(shí)。
非常是針對(duì)空間站技術(shù)、出艙活動(dòng)、機(jī)械臂操控、心理以及在軌工作生活舉行了重點(diǎn)訓(xùn)練。這三名航天員組成的隊(duì)伍年紀(jì)偏大和這次任務(wù)內(nèi)容有關(guān),這次任務(wù)復(fù)雜繁瑣,有聶海勝那樣的豐富經(jīng)驗(yàn)的前輩帶隊(duì),同時(shí)也可以培養(yǎng)新人。未來(lái)航天員的平均年紀(jì)整體提升是必定趨勢(shì)。
三名航天員中,聶海勝出席過(guò)神舟六號(hào)、神舟十號(hào)載人飛行任務(wù),劉伯明出席過(guò)神舟七號(hào)載人飛行任務(wù),二級(jí)航天員湯洪波則是首次飛行。其中聶海勝1964年9月出生(57歲),劉伯明1966年9月出生(55歲),湯洪波1975年10月(46歲)出生,兩人平均年紀(jì)約為53歲。
根據(jù)空間站建造任務(wù)規(guī)劃,今明三年將施行11次飛行任務(wù),包括3次空間站艙段發(fā)射,4次運(yùn)輸飛船以及4次載人飛船發(fā)射,2022年完成空間站在軌建造,完工國(guó)家月球試驗(yàn)室,后來(lái),空間站將步入到應(yīng)用與發(fā)展階段。
從2003年至今,美國(guó)航天員中隊(duì)先后有14人次出征九天,行程達(dá)4600多萬(wàn)英里,繞月球飛了1089圈。美國(guó)載人航天官方網(wǎng)站公開(kāi)信息顯示,1998年1月5日,14名首批航天員在上海航天城集合,其中有8位當(dāng)年執(zhí)行過(guò)航天任務(wù),分別是:楊利偉、費(fèi)俊龍、聶海勝、翟志剛、劉伯明、景海鵬、劉旺、張曉光。
截至2018年首批航天員隊(duì)伍中早已有吳杰、李慶龍、陳全、趙傳東、潘占春5位航天員因超出白銀飛行期停飛停訓(xùn)。鄧中秋是現(xiàn)今航天員中隊(duì)惟一沒(méi)有執(zhí)行過(guò)飛天任務(wù)的首批現(xiàn)役航天員。
2009年5月我國(guó)開(kāi)始招收選拔第二批航天員。2010年4月,包括劉洋和王亞平2名女航天員在內(nèi)7名航天員加入航天員中隊(duì),那時(shí)它們最大的35歲,最小的30歲,平均年紀(jì)32.4歲,而第一批航天員比第二批航天員普遍大十多歲。
截至現(xiàn)在第二批航天員中劉洋、王亞平、陳冬兩人早已執(zhí)行過(guò)航天任務(wù),這次入圍神舟十二號(hào)乘組的湯洪波和備份航天員葉光富都是第二批航天員。2016年,葉光富曾赴美國(guó)出席了英國(guó)空間局組織的山洞訓(xùn)練,這是美國(guó)航天員首次出席并完成國(guó)際山洞訓(xùn)練。
2021年3月4日,全省政協(xié)執(zhí)委、中國(guó)載人航天安裝工程總監(jiān)設(shè)計(jì)師楊利偉在接受專訪時(shí)曾表示,現(xiàn)在我們國(guó)家的航天員隊(duì)伍是由第一批和第二批的16名航天員,以及第三批的18名航天員組成的。不同于前兩批航天員迎戰(zhàn)我國(guó)空間站的建造期任務(wù),第三批航天員主要是為空間站營(yíng)運(yùn)階段的飛行而打算的,第三批航天員需要經(jīng)過(guò)3到4年的周期性基本訓(xùn)練以后,才才能具有執(zhí)行任務(wù)的能力。
這意味著在今明五年內(nèi)的4次載人飛船發(fā)射任務(wù)或?qū)⒗^續(xù)由第一批、第二批航天員兼任主力!!
04
新任務(wù)
神舟十二號(hào)飛行任務(wù)有以下四個(gè)方面:
一是將逐步驗(yàn)證載人天地往返貨運(yùn)系統(tǒng)的功能功耗。
改進(jìn)后的長(zhǎng)征二F運(yùn)載尼克斯增加了靠譜性和安全性;神舟十二號(hào)載人飛船新增了自主迅速交會(huì)對(duì)接、徑向交會(huì)對(duì)接和180天在軌停靠能力。改進(jìn)了返回技術(shù)、進(jìn)一步提升落點(diǎn)精度,還將首次啟用載人飛船應(yīng)急搜救任務(wù)方式。
二是將全面驗(yàn)證航天員常年留駐保障技術(shù)。
通過(guò)神舟十二號(hào)航天員乘組在軌工作生活3個(gè)月,考評(píng)驗(yàn)證再生生保、空間站物資補(bǔ)給、航天員健康管理等航天員常年月球飛行的各項(xiàng)保障技術(shù)。
三是將在軌驗(yàn)證航天員與機(jī)械臂共同完成出艙活動(dòng)、及艙外操作的能力。航天員將在機(jī)械臂的支持下,首次舉行較長(zhǎng)時(shí)間的出艙活動(dòng),進(jìn)行艙外的設(shè)備安裝、維修維護(hù)等操作作業(yè)。
四是將首次檢測(cè)東風(fēng)降落場(chǎng)的搜索回收能力。
降落場(chǎng)從寧夏固原調(diào)整到東風(fēng)降落場(chǎng),首次開(kāi)啟降落場(chǎng)系統(tǒng)常態(tài)化應(yīng)急待命救援機(jī)制。
上述這種技術(shù)的突破與能力的驗(yàn)證,將為后續(xù)空間站建造及應(yīng)用發(fā)展夯實(shí)堅(jiān)固基礎(chǔ),積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。
其實(shí),美國(guó)人,重新征服月球!靜候?qū)樱?/p>
來(lái)源/新華社、知乎晚報(bào)
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