阿里云域名:“天宫一号”将开启中国载人空间站大门

2011-08-13 13:35:02|  分类： 天宫 |  标签： |字号大中小 订阅

“天宫一号”将开启中国载人空间站大门

 随着长征二号F运载火箭的即将发射，“天宫一号”将被送入太空，意味着中国航天向载人空间站时代迈进了一大步。

上月末，中国航天集结号在甘肃酒泉卫星发射中心的的酷暑中再次吹响，23日长征二号F运载火箭与先期抵达的“天宫一号”会合，执行本次飞行任务的各大系统参试人员也陆续到位，在这火热的8月，全球华人和世界各国民众都把目光投向中国，期待见证中国载人航天的新的里程碑。

  天宫一号实物图片，从图片中可以看出其对接装置仿制的

  是俄罗斯APAS-89对接装置(图中小图)。

天宫一号将与三艘神舟飞船进行对接

“天宫一号”之后，将发射“神八”、“神九”、“神十”与之对接。“神八”是无人对接，有人对接在“神九”与“神十”之间据“神八”交会对接是否顺利而后定。天宫一号寿命主要的制约因素是轨道维持，由于不具备和货运飞船对接的能力，天宫一号只能靠发射时自带的推进剂维持轨道。8吨级的天宫一号维持在340公里高度的神舟飞船轨道上，较极端的情况下轨道维持需要1.6吨推进剂，若在400公里高度轨道，则同等条件下只需要800多千克。

    天宫一号与神舟飞船的对接想像图，请注意在对接中还使用了

    激光系统来进行对接校准和距离测量(图中红框处)。天宫一号

    将与三艘神舟飞船进行对接试验。

“交会对接”成功将是达成战略目标的关键，这也正是举世公认的航天技术瓶颈，在国外载人航天活动早期，航天器在空间交会对接过程中就曾失败。比如，俄罗斯“进步M3-4”飞船与“和平”号空间站在对接过程中“相撞”。

对于我国的交会对接，自“神八”开始作了许多技术改进，成为一种崭新的天地往返飞行器。其中，交会对搂功能是最主要的特色，航天员可以根据电视图像操纵飞船，使其紧跟目标飞行器。

目前，酒泉卫星发射中心已对载人航天发射场设施设备全面进行了检修检测和质量评审。执行此次发射任务的长征二号F运载火箭，为满足交会对接要求，相关专家对其共进行了近170项技术状态更改。

此后，天宫二号将同时与两艘神舟飞船对接。

  央视纪录片中关于未来神舟1×号飞船与“天宫2号”对接

想象图，小图为将与天宫3号进行对接的货运飞船想象图，

它将以天宫一号为平台改进而来。

2013年左右中国将发射天宫二号空间实验室，并分别发射两艘载人的神舟飞船与其进行交会对接，天宫二号将主要开展地球观测、空间应用技术和航天医学等试验，天宫二号任务期间还将与伴星二号伴飞，公开的消息中，天宫二号没有货运飞船在轨试验，它的轨道寿命恐怕仍然是2年。 

天宫三号将首次与货运飞船对接

天宫三号将2015年左右发射，天宫三号空间实验室将主要验证再生生保关键技术、航天员中期在轨驻留、飞行器长期在轨自主飞行和货运飞船在轨试验等技术，还将开展部分空间科学和航天医学试验。天宫三号空间实验室很可能具备两个对接装置，它在轨飞行期间总计与两艘载人神舟飞船和一艘货运飞船对接。货运飞船将输送补给，并为天宫三号提升轨道，它以天宫一号为平台改进而来，总质量13吨，上行运货能力不大于5.5吨，货运能力两倍于俄罗斯现有的进步号货运飞船。

中国载人空间站的结构特点

    中国官方去年在国际宇航联大会上发布的最新的空间站模拟图

        天宫一号到天宫三号的空间实验室验证了空间交会对接、航天器长期飞行、再生式生保、货运飞船补给和航天员中期驻留的技术后，2016年至2022年中国将建成一个大型载人空间站，空间站轨道高度为400~450公里倾角42~43度，设计寿命为10年，长期驻留3人，总质量可达60吨，以进行较大规模的空间应用。建设大型空间站是中国载人航天三步走战略的第三步，这个阶段中国将掌握近地轨道空间组装、近地轨道长时间有人驻留等技术。大型空间站的舱室将由正在开发的长征五号火箭发射，核心舱和两个实验舱都是密封加压舱，核心舱前部的5个对接口平时与一艘神舟飞船对接，最后留有2个对接口备用。

        中国官方在2008年和2009年的国际宇航联合会公布文档的想象图中，货运飞船多与核心舱另一端的对接口对接，这可能是方便货运飞船进行轨道维持的缘故，中央电视台《飞天之路》纪录片中，就有货运飞船与核心舱前部对接的片段，根据这段视频，除了核心舱和实验舱，空间站上还有两艘神舟飞船和两艘货运飞船，此时空间站总质量超过100吨。想象图和相关视频中，还出现空间机械臂的身影，但和国际空间站用于对接的机械臂不同，从视频看中国的机械臂并没有用于对接，而是用于实验舱的转移，不知道是否意味着  核心舱前部只有一个对接装置具有完整的对接能力。

从中国目前载人航天的发展规划来看，包括载人空间站在内的载人航天项目本身着眼于技术的积累与突破，总体投资不算太高，也没有苛求进度。美国曾有20个月发射10艘双子星飞船，实现从双人成员组到交会对接的规模与进度记录。竞赛中苏联实力不足，但14年发射40艘联盟飞船，其中22艘与礼炮号对接，也是令人叹为观止的。相比之下中国空间站建设6年多的准备阶段预计只会发射3个空间实验室、2艘无人飞船和5艘载人飞船外加1艘货运飞船，尽量做到好省的原则，和美苏冷战期间的疯狂发展与重复建设不可同日而语，就是对比欧洲和日本未来的载人航天发展，费效比也要高得多