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空间站系统总师杨宏:天和核心舱发射成功只是万里长征的第一步

(日期:2021-05-17 )

2021年4月29日11时23分,由航天科技集团五院(以下简称五院)抓总研制的我国空间站工程首个航天器天和核心舱发射任务取得圆满成功,标志着中国空间站在轨组装建造全面展开,为后续关键技术验证和空间站组装建造顺利实施奠定了坚实基础。5月16日,央视《面对面》节目专访了五院载人航天工程空间站系统总设计师、天和核心舱责任总设计师杨宏。

 

中国空间站工程,今明两年要“11连发”

 

中国空间站工程在今明两年将接续实施11次飞行任务,包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船发射以及4次载人飞船发射,并依次围绕核心舱完成组装建造工作。这样高密度任务在我国载人航天工程中从未有过。11次任务环环相扣,一系列关键技术需要在天上验证,并进行分段评估,才能进行下一阶段建造工作,进而决定“下一步走向”,可谓是“步步惊心”。


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杨宏表示:“这次天和核心舱4月29日发射以后,大家经常说的就是开启了中国空间站的时代,但是我想说的是,天和核心舱发射只是大家新的开始,这仅仅是万里长征的第一步。天和核心舱要在轨进行关键技术的多项验证,验证过后还要在轨评估才能进行组装建造,组装建造完成后还要开启十年的长寿命,通过航天员的维修、维护、延寿还要更长的时间,后面任重而道远,这只能说是一个开始。”

 

运补给、加燃料,天舟货运飞船功能有多强?

 

核心舱是第一个进入太空的舱段,是整个空间站最基础最核心的部分,是整个空间站的控制功能核心,除此以外,还配置全套生命维持装置和一定规模试验设施,支撑航天员长期驻留以及科研所需的全部物质条件,可以说从居住区、工作区到科研区一应俱全。

 

核心舱发射升空并顺利入轨后,接下来的第二步就是发射天舟货运飞船。

 

杨宏先容,天舟二号货运飞船运上来的是航天员生活补给、维修备件还有科学实验设备,运送上来的货物进到里面以后,由航天员安装到位或者做科学实验。

 

天舟二号货运飞船对接上来以后还有一个重要功能,就是给空间站补加燃料,带着推进剂带着燃料对上以后就像空中加油一样,这个过程是自动完成的,接上以后管路就自动连通了,源源不断地给空间站进行燃料补给才能使空间站长期稳定在轨运行。

 

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等天舟二号货运飞船把粮草供给和燃料运达空间站后,接下来要发射的,是载人的神舟十二号飞船。据了解,3名航天员组成的飞行乘组将成为天和核心舱的首批“入住人员”,在轨驻留3个月。

 

空间站项目启动之初就提前布局避免“卡脖子”

 

2006年,天宫一号正式立项,其目标是在太空建立中国的第一个太空实验室,杨宏担任天宫一号的总设计师。

 

2011年,天宫一号成功发射。杨宏开始担任中国空间站系统总设计师。如何实现从“空间实验室”到“载人空间站”的迭代和升级,成为杨宏和他的团队重点思考的问题。

 

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杨宏谈到,空间站设计之初就做好了受国外封锁或者“卡脖子”这样一个准备。“比如像元器件、原材料,大家在项目启动之初就提前做了布局,去规避一些技术上的风险。比如大家空间站要有高速的科学实验数据要传输,那就要用到高端的宇航级的高速处理的芯片,那这些芯片大家就提前布局,立足于我国的力量自主研发,等大家提前布局研发出来以后,大家就彻底打破了技术的封锁。”

 

立足中国力,量独立自主研发空间站

 

1992年9月21日,中国政府正式批准实施中国载人航天工程,也就是后来众所周知的921工程。工程确定了三步走战略,而建设中国自己的空间站是战略的终极目标。也就是在这一年,29岁的杨宏被调入中国载人飞船总体室从事飞船研制工作。

 

在中国载人航天工程实施的过程中,距离地球400公里近地轨道上的“国际空间站”于2010年开始全面使用。这是一项国际太空合作的计划,以俄罗斯和美国为主导建设,曾经有19国的宇航员乘坐美俄两国的飞船造访过国际空间站。但2011年,美国国会通过的“沃尔夫条款” 冻结了中美官方航天合作,中国被国际空间站拒之门外。

 

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杨宏先容道,大家必须要立足中国的力量来独立自主研发空间站。往大了说,整个载人航天工程是一个大的系统工程,要举一国之力,发挥国家新型举国体制,全国大协作,集中力量办大事。往小了说,航天的一整套体系可以引导航天系统内外乃至全国各个领域齐心协力,按照同一套标准同一套规范,来完成大家空间站的这个工程任务。

 

中国空间站不比规模比效益

 

未来建设完成的中国空间站的总重量要比现在正在运行的国际空间站轻,在拿中国空间站和国际空间站做比较时,很多人都关注到了这一重量上的不同。

 

杨宏先容:“大家跟国际空间站不比规模,而是要比效益。大家发展空间站的目的是支撑大规模的开展空间的科学实验和技术实验。比如在重量占比上来讲,大家科学实验所用到的设备重量比起整站重量的占比,大家相对来讲是比较优的。大家在供电整个发电功率当中,用于科学实验的供电支撑也相对是比较高的。与国际空间站相比,大家中国空间站是处于后发。很多技术在发展,所以大家的建造周期是可以大大压缩,汲取之前国外空间站的经验和教训,大家可以最大限度降低大家组装、建造和运营的成本,最大程度去支撑科学实验。”

 

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中国空间站预计于2022年建成并投入运营,设计寿命10年。在未来空间站任务中,中国载人航天将以更加开放的姿态开展国际间的交流与合作。早在2016年3月,中国载人航天工程办公室就与联合国外空司签署了《利用中国空间站开展国际合作谅解备忘录》,商定利用中国空间站为各国提供科学实验机会,并在未来为他国航天员或载荷专家提供在轨飞行机会,为全人类的宇宙探索事业服务。

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